北桥芯片,更通俗的意义是因为这个芯片位于主板的北方(相对于南方的I/O芯片而言),在主板上它是离CPU最近的芯片,这主要是考虑到北桥芯片与处理器之间的通信最密切,为了提高通信性能而缩短传输距离。北桥是整个主板的中枢神经,因此它有更专业的名字,如Intel北桥芯片称之为MCH(Memory Controller Hub,内存控制器),NVIDIA北桥芯片称之为SPP(System Platform Processer,系统平台处理器)。
通常,北桥芯片的型号就是主板芯片组的型号,比如Intel X38芯片组主板的北桥芯片就是X38MCH。
随着处理器和显卡技术的飞速发展,主板的功能越来越丰富,集成的芯片也越来越多,有些功能是要集成在北桥或者通过北桥支持,北桥芯片需要处理的数据越来越多,导致北桥芯片集成度越来越高,晶体管越来越多,温度也越来越高,北桥芯片的散热方式也经历了一个从无到有,从有到精的历史演变。
◆ 北桥芯片散热演变简史
早期的北桥芯片(如Intel 430FX/HX)功能简单,发热量低,经过封装的芯片是直接裸露在空气中的,无需额外的散热处理。
1997年支持Pentium的Intel 430HX主板(华硕P55T2P4),北桥上没有散热片 |
但是到了Intel 440LX这一代(1997年),开始首次支持AGP,功能得到实质性提高,使得北桥芯片的发热量突增,一些厂商首次在北桥芯片上覆盖一块小散热片,作最简单的散热处理,440LX也是最早开始关注到北桥散热的主板,不过这时候大多数主板北桥芯片还是没有加装散热片的。
1997年Intel 440LX主板(Soyo SY-6KB) |
同年代的华硕P2L97(440LX)北桥上并无散热片(经典的P2L97,你还记得吗?) |
在经典的Intel 440BX主板上,更多的厂家为北桥芯片作了被动散热处理(加装小散热片),这样的方式一直延续到Intel 81x/820芯片上。到了2000年,支持RAMBUS内存的i850芯片出世,我们看到了北桥芯片主动散热方式的主板,这也是我们所知的最早为北桥芯片采用主动散热的主板。
2000年的MSI 850E Max主板(Intel 850E),首次为北桥芯片主动散热 |
2001年的升技KT7(VIA KT133) |
在这之后,主板厂商普遍为北桥芯片进行了散热处理,通常采用两种方式:一是大散热片;一是风扇加小散热片,采用这样散热方式的厂商很多。通过加装大型散热片同时有CPU风扇的侧风,在主板供电稳定,系统频率稳定的情况下,不会出现过热问题。在INTEL 、NIVDIA 、VIA等芯片厂商的技术白皮书里也没有强调该芯片必须加装风扇才正常工作,这和厂商的设计风格有关。
对于北桥芯片上加装的风扇,限于成本的问题,很少采用大厂的优秀产品。这样风扇的使用寿命和噪音无法控制。同时加大了供电系统的负担。有些情况下是主板厂商故意对北桥芯片进行超频,加压导致热量无法控制,不得不采用主动散热方式。
升技的FP-IN9 SLI(nForce 650i SLI)使用了更大的散热片 |
由于主板上北桥、南桥芯片和供电模块的发热量与日俱增,2006年开始出现一体化热管散热模块,通过热管将这些芯片连接起来,实现平台化散热。在当时来看,这种方式的散热欣赏性要大于实用性。
2006年的华硕P5N32-SLI(NForce4 SLI),采用一体化散热模块 |
2006年的华硕PW DH(Intel 975),一体化散热模块 |
历史年轮滚动到了2007年底,Intel发布了最新的X38芯片组,X38芯片的发热量达到了一个惊人的高度,所有厂商的产品无一例外地采用了一体化热管散热模块,不过在制作上更加考究,散热面积更大,更加养眼,实用性也有加强。
2007年的华硕 P5E3 Deluxe(Intel X38),一体化散热模块 |
2007年的技嘉X38-DQ6(Intel X38),一体化散热模块 |
2007年的微星K9A2(AMD 790FX),一体化散热模块 |
主板北桥芯片从最早的无散热措施,发展到加装小散热片、大散热片的被动散热方式,再到使用风扇的主动散热方式,一直到今天的一体化热管散热,也是北桥芯片功耗变化的佐证,十年的演变,一体化热管散热方式将是大势所趋,但下一代北桥芯片散热方式会是什么样的呢?
下一代北桥芯片散热方式会是水冷吗?(Asus Maximus Formula) |
◆ 北桥芯片的功耗
北桥芯片上散热方式的演变,实际上北桥芯片功耗变化的表现。
一个芯片的功耗,大多数时是用TDP来衡量的。TDP全称是“Thermal Design Power”,译为“热设计功耗”,是反应热量释放的指标,它的含义是当芯片达到负荷最大的时候,释放出的热量,单位为瓦(W)。
TDP功耗并不是真正功耗。功耗(功率)是重要物理参数,等于流经核心的电流值与该处理器上的核心电压值的乘积。而TDP是指电流热效应以及其他形式产生的热能,它们均以热的形式释放。显然TDP小于功耗。
简单地说,TDP功耗越小越好,越小说明芯片发热量小,散热也越容易。
几款主流主板北桥芯片的TDP比较 |
目前的北桥芯片集成度都非常高,其晶体管单位以亿来计算了,Intel P35MCH就有4.5亿个晶体管。功能加强,集成度更高,晶体管更多,功耗也就自然增加。比如Intel最新X38芯片组首次整合了32条PCI-E通道,数据传输速率的倍增,X38芯片的负荷和功耗相对上一代P35要高出不少,其TDP高达36.5W,比P35的16W高出了一倍有余,X38北桥芯片也首次采用IHS (Intergraded Heat Spreader)散热设计,它可带来更好的散热效果,同时也可很好地保护核心。
使用了IHS方式的Intel 82X38北桥芯片 |
另一个典型是,未来的nForce 780a/780i平台上,NVIDIA为了支持PCI-E 2.0额外加入了BR04芯片,二者的热设计功耗合计高达48W,这是目前所知功耗最高的主板芯片了。然而有个特例,是AMD最新的790FX芯片,最高TDP仅有8W,甚至可以不用为它装上散热片了。
还是以在主板芯片市场独大的Intel为例,将会成为主流的X38功耗为36.5W,这样的功耗完全可以比得上一块NVIDIA 8600GT显卡,但是和显卡上那些散热器相比,主板北桥上的散热器就显得寒碜多了。
◆ 第三方北桥散热器的特点
用红外线温度扫描仪可以清楚看到主板上热量聚集的地方,以北桥芯片,供电模块等部份温度最高。 |
对于热爱超频的用户来说,主板上附带的那些散热器,是很难满足他们的需求。当给CPU、内存超频,给北桥增加电压后,北桥芯片的发热量会剧增,这就需要一个更优秀的散热解决方案。正因为如此,第三方北桥散热器也纷纷面世,一时间是百花齐放。
百花齐放的北桥芯片散热器 |
从目前市场上的北桥散热器特点来看,主要分为三类:
1、被动散热方式的风槽式传统散热片
所谓风槽式,是指鳍片与吸热底面垂直相连,空气由顶部进入,侧面流出(吹风),或由侧面流入,顶部抽出(吸风)。空气由鳍片与吸热底形成的槽道中通过,且其间流动方向会发生变化,这是最经典的传统散热结构。目前很多北桥散热器使用了这种传统结构,并且无风扇的被动散热方式。
传统的风槽式结构,无风扇被动散热(ZALMAN NB47J) |
这类产品主要应用于原来没有预装散热器的北桥上,或者原来的散热器过小。代表作为ZALMAN的几款北桥散热器,如ZM-NB47J。不过从目前现状来看,这类散热器很难服伺好日益发烧的北桥,必须考虑给它们加上主动散热的风扇。这些散热器最大的特点就是价格低廉,与主板的适应能力强。
2、主动散热方式的风槽式传统散热器
传统的风槽式结构,带风扇主动散热(超频三小鱼儿) |
这类产品在一年前是绝对主流,以超频三的花无缺/小鱼儿为代表,采用传统的散热方式,散热底座配上小尺寸的风扇,散热底座或铜或铝,基本上是早期CPU散热器的缩小版,体积较小,便于安装,价格便宜,实用性强。
3、热管技术的风道式散热器
鳍片与吸热底可以采用多种方式连接,包括一体成形、直接连接,或者通过热管等手段间接连接;相对位置可以平行、垂直,或者置于与吸热底有相当距离的位置;共同点为,空气由一侧进入平行排列的鳍片所构成的风道,流过鳍片间的空隙,并与之进行热交换,再由另一侧排出,称为“风道式”。
流行的Tower流风道式结构(Thermalright HR-05 IFX) |
当魁梧的Tower流风道式热管散热器成为高端CPU散热器代言人后,厂商们不失时机的将它们引到北桥散热器阵营中,目前中高端的北桥散热器无一不是采用这样的结构,以Thermalright HR-05系列为代表。这些Tower流北桥散热器可以被动式静音工作,也可以辅以风扇主动散热器获得更优秀的性能。性能出色是它们立足之地,当然,体积较大,安装容易发生冲突,价格较高,是它们竞争上的短处。
◆ 第三方北桥散热器的扣具
现在的主板在北桥芯片附近都预留有安装孔位,也有少数主板是挂勾式设计,挂勾式又分为挂勾在左上右下和右上左下两种方式,这就要求北桥散热器在安装上要兼顾各类主板不同的设计。
挂勾式(左上右下)的北桥散热器安装(Epox 5P945) |
插孔式的北桥散热器安装(Biostar TForce P965) |
基本上附送有插孔式和挂勾式两套扣具(Thermalright HR-05) |
基本上第三方北桥散热器都支持插孔式和挂勾式北桥芯片,也有少数几款仅支持插孔式北桥芯片。大部分插孔式的扣具采用了滑动式设计,以满足不同主板上北桥芯片的孔距,少数没有使用滑动设计的如Thermalright HR-05也提供了几种尺寸规格的扣具。
对于插孔式的扣具,多数散热器是采用弹簧式的塑料插销,这样结构的插销安装方便,不足的是压力不够,对散热有一定影响,少数采用螺丝方式固定,安装上稍难,但可以保证足够强的压力以减少散热器与核心的接触热阻,如Thermaltake的Extreme Spirit II。
插销固定扣具和螺丝固定扣具 |
兼容性上总的来说都比较强,不过主要取决于你用的主板和CPU散热器,关于这一点,我们会针对每个北桥散热器单独点评。
◆ 15款北桥散热器规格汇总
本次参测的北桥散热器 |
参加本次横评的北桥散热器,我们一共收集到了15款,也是市面上最常见的,包含有前面所说的三种类型,被动散热传统结构的有ZALMAN的三款,即NB47J、NB32K和NBF47;主动散热传统结构的有四款,即CoolerMaster 蓝冰III、Thermalright NB-1、超频三的花无缺和小鱼儿;热管技术结构的最多,一共有8款,分别是九州风神的赤塔和加勒比之光、Evercool的Serpent(眼镜蛇)、超频三的北海、Thermaltake的Extreme SpiritII、Thermalright的HR-05和HR-05 IFX以及HR-05 SLI/IFX,不过在这些热管散热器中,除了眼镜蛇、北海、SpiritII和加勒比之光配有风扇外,其它四款体积较大的均无附送风扇。
15款北桥散热器规格汇总(点击放大) |
在中低端,ZALMAN几款无风扇的北桥散热器、超频三的花无缺和小鱼儿都有很多用户,高端北桥散热器上,Thermalright的HR-05系列更是很多发烧友耳熟能详的。
15款北桥散热器争奇斗艳 |
由于目标群用户不同,这些北桥散热器在价格上也相差甚远,最低的是超频三的花无缺,参考价为35元,最贵的是Thermalright HR-05 SLI/IFX,参考价为230元。在体积上大小对比也很强烈,如花无缺/小鱼儿只有27mm高(不含风扇),而HR-05系列有105mm高,近乎4倍。
这15款散热器中,有4款仅支持插孔式主板,它们是ZALMAN的NB47J和NB32K、九州风神的赤塔和加勒比之光,其它11款均支持挂勾式和插孔式主板的,兼容性上更出色。
◆ ZALMAN NB47J 参考价:60元
传统的柱状鳍片设计 |
ZALMAN NB47J是非常廉价的北桥散热解决方案,只提供了散热片,没有风扇,而且扣具也仅适用插孔式北桥主板,对于挂勾式北桥就无能为力了。
非常简易的包装 |
包装背面有安装图例 |
只提供了插孔式北桥的扣具 |
NB47J仅提供了插孔式北桥的扣具,不过扣具采用了滑动式设计,适应性强。
◆ ZALMAN NB32K 参考价:60元
传统的柱状鳍片设计 |
ZALMAN NB32K是非常廉价的北桥散热解决方案,只提供了散热片,没有风扇,而且扣具也仅适用插孔式北桥主板,对于挂勾式北桥就无能为力了,比NB47J更加小巧。
非常简易的包装 |
包装背面有安装图例 |
只提供了插孔式北桥的扣具 |
NB32K仅提供了插孔式北桥的扣具,不过扣具采用了滑动式设计,适应性强。
◆ ZALMAN NBF47 参考价:110元
外形也不错,无风扇设计 |
NBF47是ZALMAN推出的又一款无风扇北桥散热器,和传统的结构稍有不同,使用了压固工艺,发散形扇状设计,而且一改前两款只支持插孔式北桥的不足,也开始支持挂勾式北桥芯片了,但是提供的挂勾扣具只能用于右上左下这样设计的挂勾,如果是左上右下的挂勾就没办法应用了,偏偏我们见到的大多数挂勾式主板是左上右下的方式。
外包装也很简单 |
包装背面有简单的规格说明 |
可以看出采用了压固工艺 |
提供了插孔式和挂勾式两种扣具 |
◆ 九州风神赤塔 参考价:110元
双热管设计,鳍片为铜材质 |
九州风神赤塔是为数不多使用双热管的北桥散热器,体积较大,不过它并没有附送风扇,而且只支持插孔式北桥芯片。
简约的外包装 |
热管与鳍片间采用了类穿fin设计 |
赤塔的热管与散热片结合方式,类似穿Fin技术,不过现在还不能确定到底是不是使用了这种技术。穿Fin技术的好处是制造成本低,传热效果好。而且在散热鳍片上,我们发现了许多小孔,这对空气流通顺畅有很好的作用。我们在Thermalright的散热器上经常能看到类似的开天窗设计,不同的是Thermalright散热器的天窗更密集。
仅提供了插孔式扣具 |
赤塔仅提供了插孔式北桥的扣具,不过扣具采用了滑动式设计,适应性强。
◆ 九州风神加勒比之光 参考价:128元
外形独特,精美 |
应该说九州风神加勒比之光是非常漂亮的,而且在小小的体积中运用了热管散热技术,铜底铝鳍,45mm的风扇内埋于散热器中,在幽暗的地方还能闪闪发光。
包装同赤塔散热器如出一辙 |
风扇内埋设计 |
加勒比之光使用了铜底铝鳍的设计,热管将热管从底座传递到铝鳍片上,借助内埋式风扇进行散热,而且内埋式风扇也能帮助铜底座散热。
铜底座,扣具是可旋转的,方便安装 |
仅提供了插孔式扣具 |
加勒比之光仅提供了插孔式北桥的扣具,不过扣具采用了滑动式设计,适应性强。
◆ EVERCOOL Serpent 参考价:98元
外形还算精美 |
EVERCOOL的Serpent具体型号为NCA-610。从外形上来看,这款散热器就是CPU散热器的缩小版,采用了主流的热管散热技术。搭配有60mm规格的薄形风扇,最高转速能达到3200RPM,噪音25dBA,在黑暗的地方,风扇工作时还能发出眩目的红光。如果你喜欢静音的话,甚至可以去掉风扇。
热管与底座间采用了焊接方式结合 |
底座核心部分使用的是铜材质 |
可以旋转的滑槽式扣具 |
附送有插孔式和挂勾式扣具 |
EVERCOOL Serpent附送有插孔式和挂勾式扣具,但挂勾式扣具只能用于左上右下方式的挂勾。
◆ CoolerMaster 蓝冰III 参考价:40元
传统风槽式结构的蓝冰III |
CoolerMaster的蓝冰III是传统的风槽式北桥散热器,价格低廉,能提供不错的廉价北桥散热解决方案。并且支持插孔式和挂勾式北桥芯片,挂勾式扣具包括有对应于左上右下、右上左下的两组扣具,因此适应能力强。
简约透明的外包装 |
底部较薄 |
附送有插孔式和挂勾式扣具 |
◆ Thermaltake Spirit II 参考价:180元
Spirit II很是讨人喜欢 |
Thermaltake SpiritII非常精致,纯铜打造,在小巧的体积中采用了单热管技术。L型的结构能让它在高楼林立的机箱内总能寻得一栖之地。
SpiritII支持插孔式和挂勾式北桥芯片,由于扣具能随意滑动和旋转,非常灵活,因此适应能力很强,挂勾式扣具可以用于左上右下、右上左下这两种方式的挂勾。
值得一提的是,SpiritII是通过螺母来紧固的,比起弹簧式插销,能保证足够强的压力,当然安装上不如弹簧式插销方便。
透明的外包装 |
微型Tower流散热器 |
热管与鳍片间穿Fin结合 |
可以随意滑动和旋转的扣具 |
扣具支持插孔式和挂勾式北桥芯片,并通过螺丝来紧固 |
◆ 超频三 花无缺 参考价:35元
外形美观,散热鳍片密集 |
超频三的花无缺散热器纯铝打造,制作工艺非常精良,外形也很精美。在有限的体积内,切割出了68片散热鳍片,增加了散热面积,确保了北桥芯片的热量能够快速散发掉。
花无缺也是这15款散热器中价格最便宜的,市场参考价为35元。
简洁的外包装 |
超频三的压固工艺非常成熟,金属片浑然一体,并且打磨得非常光滑 |
花无缺散热器支持插孔式和挂勾式北桥,除送的风扇规格为40*40*20,标称转速在5500RPM左右,实测在4800-5000RPM,虽然转速较高,但噪音并不明显。
◆ 超频三 小鱼儿 参考价:62元
超频三的“绝代双骄”除了材质上不一样外,其它都是相同的。小鱼儿是纯铜打造,因此重要也增加到了135g(花无缺为50g)。
外形精美,制作精良 |
超频三的压固工艺非常成熟 |
附送有插孔式和挂勾式扣具 |
◆ 超频三 北海 参考价:138元
全铝材质的散热鳍片,鳍片的二边都进行了波浪状的处理,合计总34片 |
超频三北海曾经是最大的北桥散热器,标准的Tower流风道式热管架构。采用了层叠型铝片+风扇的设计,支持多平台使用,重约137g,尺寸75x34x92mm。
北海散热器也支持插孔式和挂勾式北桥,而且挂勾式扣具分为左上右下和右上左下两种方式,兼容性更出色,很多散热器的挂勾式扣具仅适用于左或右一种方式。另外附送的风扇规格为70*70*15mm,实测最高转速为2650RPM,噪音25dBA。
透明的外包装,很多散热器采用这样的包装 |
滑槽设计,配合固定它的扣具,能将北海散热器安装在各种固定孔不同的主板上 |
直触式热管设计 |
北海专利设计的散热底座,其热导管是直接接触在北桥芯片的表面,而不像其它传统散热器是首先通过底座再传递给热管,大大提高了散热效率。
◆ Thermalright NB-1 参考价:95元
一体成型的NB-1,内部为锥形 |
和其它风槽式散热器不同的是,Thermalright NB-1使用了一体成型的切削工艺,内部呈锥形,即底部中间厚高,两边逐渐减薄,可以有效排除风扇高速运转时的反弹风压,理论上可以提高散热性能。
NB-1附送的风扇为台达双滚珠风扇,转速高达5200RPM,11.8CFM的风量强劲,但噪音明显。
NB-1支持插孔式和挂勾式北桥芯片,扣具位置固定,不能随意滑动或旋转,灵活度低,因此附送有两种尺寸的插孔式扣具。挂勾式扣具可以同时挂到四个挂勾上,能适应不同主板之需。
看多了透明塑料外壳包装,Thermalright朴素的包装是不是耳目一新? |
台达的双滚珠高速风扇 |
多种规格的扣具,支持插孔式和挂勾式北桥 |
◆ Thermalright HR-05 参考价:180元
北桥散热器中的Tower流代表 |
HR-05就是CPU散热器Theralright Ultra 120的单热管缩小版,采用铜底座,铝制散热鳍片,单热管和鳍片间结合方式依旧是采用了高效的焊接工艺。
HR-05本身是不带风扇的,用户可以根据情况自行配备70*70mm规格的风扇(80mm的风扇也可以用),但和CPU散热器不同的是,没有专用的扣具安装风扇,而是通过附送的扎带固定风扇。
HR-05支持插孔式和挂勾式北桥芯片,扣具位置固定,不能滑动,灵活度低,因此附送有三种尺寸的插孔式扣具。插孔式扣具是通过弹簧式插销来固定的,压力略有不够。
Thermalright朴素的外包装 |
U型热管在这个角度看的很清楚 |
作为Thermalright的产品,自然也少不了其专利的开天窗打孔设计 |
多种规格的扣具,支持插孔式和挂勾式北桥 |
◆ Thermalright HR-05 IFX 参考价:200元
火焰式散热鳍片 |
IFX是Inferno Fier eXtinguisher的缩写,意思是火海里用的灭火器。HR-05 IFX在热管设计上延续了HR-05系列的U型单热管设计,散热鳍片改成火焰造型,以增大表面积,更利于散热。在重量上只有110g,比HR-05要轻一些。
同HR-05一样,HR-05 IFX本身也是不带风扇的,用户可以根据情况自行配备80mm规格的风扇,在附件中,附送有相应的风扇扣具。
HR-05 IFX支持插孔式和挂勾式北桥芯片,与HR-05不同的是,扣具使用了滑槽设计,适应性更强,而且插孔式和挂勾式扣具是通过螺丝来紧固的,压力上方便控制。
Thermalright朴素的外包装 |
作为Thermalright的产品,自然也少不了其专利的开天窗打孔设计 |
铜底座,热阻低的焊接结合 |
附送支持插孔式和挂勾式北桥的扣具 |
◆ Thermalright HR-05 SLI/IFX 参考价:230元
双热管歪脖子设计的HR-05 SLI/IFX |
HR-05 SLI/IFX是HR-05 IFX的加强版,双热管L型设计,能够更灵活地安装在主板上,最大限度地避免与CPU处理器这些设备冲突。在重量上比HR-05 IFX略重,为125g。
HR-05 SLI/IFX是这15款散热器价格最高的,参考价为230元。
除了结构差异外,其它与HR-05 IFX一样,也是不带风扇的,用户可以根据情况自行配备80mm规格的风扇,在附件中,附送有相应的风扇扣具。
HR-05 SLI/IFX同样支持插孔式和挂勾式北桥芯片,与HR-05不同的是,扣具使用了滑槽设计,适应性更强,而且插孔式和挂勾式扣具是通过螺丝来紧固的,压力上方便控制。
Thermalright朴素的外包装 |
经典的开天窗设计 |
真正意义上的双热管 |
附送支持插孔式和挂勾式北桥的扣具 |
◆ 北桥散热器安装的问题
北桥散热器能不能很好地安装在主板上,主要取决于你所用主板的设计和CPU散热器体积的大小。不同的主板,北桥与CPU插槽间的距离可能会略有区别,而北桥散热器与CPU散热器的交锋实际上是到了“毫厘必争”的地步。
主板示意图(Galaxy nForce 650i) |
透过上面这张主板正面图,分析一下北桥散热器到底有多大的生存空间。英特尔规范中,CPU散热器占用的面积为95*95mm^2,取下你的主板,你会发现在CPU插槽外围有一个白色边框的范围,其大小正好是95*95mm。同样,北桥芯片外围通常也会有一个白边框,那就是北桥散热器应该占用的领地,不过不同的主板,这个领地大小可能有所不同,但差别很小。示例的这块主板中,北桥芯片的领地为57*53mm。
如果CPU散热器严格按照英特尔限定的区域活动,那么北桥散热器根本不会存在CPU散热器打架的问题,可以回头看一下测试的15款北桥散热器的尺寸,最宽的为54mm(花无缺/小鱼儿),也小于北桥芯片划定的57mm,不会越界去打扰CPU散热器。
但是散热器厂商在设计CPU散热器时,为了增加散热面积,不得不扩大散热器体积,现在主流的高端CPU散热器,在宽度上没有小于95mm的(高端CPU散热器规格比较),比如Thermalright U120E宽度为132mm,Tower 120宽度为130mm,这样的体积必定会跨过CPU散热器界定的边限,侵占北桥散热器的领空。
以Tower 120散热器为例,其宽度达到130mm,这样它就会向北桥芯片侵占17.5mm宽度的领空,也就是说,北桥芯片中心与Tower 120间只有11mm的距离了,理论上只有宽度小于22mm的北桥散热器才能与Tower 120这些CPU散热器和平共处。
Tower 120 CPU散热器 |
而这15款北桥散热器中,宽度小于22mm的只有Thermalright HR-05系列的三款。当然情形也不至于如此悲观,主流CPU散热器都是采用Tower流结构,散热鳍片部分被架高,底部空旷,就是为了避免和北桥散热器冲突。对于Tower 120,高度上有37mm(相对于北桥芯片)的空间可以让北桥散热器自由发挥,小于这个高度的有Thermalright NB-1、ZALMAN NB32K,如果不带风扇的话,超频三的小鱼儿和花无缺也在此列,或换成10mm厚的风扇也可以。
Thermalright NB-1刚好“屈服”于Tower 120裙下 |
如果北桥散热器高于37mm,且宽度又大于22mm的话,就会和Tower 120“撞车”了。这些数据仅是举例而已,不同主板不同CPU散热器会略有变化的。另一方面,很多北桥散热器为了避开这一冲突,作了些巧妙的设计,比如Thermalright的SLI/IFX和Thermaltake的Spirit II,基本上是一个L型的不对称构造,轻松化解了与CPU处理器空间上冲突的问题。
HR-05 SLI/IFX与Tower 120和平共处 |
◆ 安装实战说明
在下面的实战测试中,我们选用了两套平台,一是安装有大尺寸CPU散热器Tower 120的Galaxy nForce 650i主板,其北桥芯片散热器需使用插孔式扣具,并且北桥芯片是旋转45℃的。
实战平台之一:大CPU散热器+插孔式散热器安装方式 |
另一平台是安装有标准尺寸CPU散热器AVC拿破仑的Foxconn G33M主板,其北桥芯片散热器需使用挂勾式扣具,两个挂勾分别位于北桥芯片的左上和右下。
实战平台之二:标准尺寸CPU散热器+挂勾式散热器安装方式 |
平台二主板上北桥的挂勾为左上右下的方式 |
这两套平台具有一定的代表意义,毕竟你使用的主板和CPU散热器不同,可能会出现不同的情况,但在没有标准可遵循的情况下,通过将北桥散热器安装在这两套平台上,对它们的安装难易和兼容性作个考察。
◆ 安装实战:ZALMAN三杰
由于ZALMAN NB32K和NB47J均没有挂勾式扣具,因此是不能安装到平台二上的,现在挂勾式北桥不在少数,也就是说,散热器兼容能力明显低了一个档次。
但是ZALMAN NBF47,虽然提供了挂勾式扣具,但是只支持右上左下这样的挂勾,所以同样不能安装于平台二上,事实上,大多数挂勾式主板采用的是左上右下的方式。在兼容能力上,NBF47比前两者有所提高,但还是有不足。
它们的插孔式扣具均能灵活滑动和旋转,可以适应不同孔距的需求,因此你可以方便地将它们安装到南桥或显卡上。另外它们都使用了弹簧式的塑料插销,安装方便,但压力有限。
在安装到平台一上时,ZALMAN这三款散热器都能很好地与Tower 120相处,如果想加装风扇的话,也可以采用侧吹风的方式,不一定要装在顶部,以避开Tower 120。
ZALMAN NB32K |
ZALMAN NB47J |
ZALMAN NBF47 |
◆ 安装实战:超频三绝代双骄
超频三的花无缺和小鱼儿在结构上是完全一样的,因此安装上的问题也一样。
虽然这两款散热器本体上只有27mm高,但装上风扇后达到47mm,高于Tower 120风扇与北桥芯片的垂直距离37mm,在平台一上正常安装是不能成功的。
要想和Tower 120做邻居,只能委屈一下风扇了,如果换上10mm厚度的风扇,正好能正常安装。否则只能让花无缺/小鱼儿的风扇不在散热器中心位置。从图中可以看出,风扇的固定螺母只有一个了,实际上风扇已经旋转到偏离中心的位置,这样虽然能够安装使用,但在散热性能上会略有下降。
它们的插孔式扣具使用了滑槽设计,加上圆形散热器的设计,对不同孔距适用非常强。同样它们也使用了弹簧式的塑料插销,安装方便,但压力有限。
超频三 花无缺 |
超频三 小鱼儿 |
平台二上,绝代双骄能很好地安装在挂勾式主板上。但是有个问题,花无缺和小鱼儿的挂勾式扣具仅支持左上右下方式的挂勾,如果主板挂勾用的是右上左下就只能望洋兴叹了。
超频三 花无缺 |
超频三 小鱼儿 |
◆ 安装实战:超频三北海
从尺寸上讲,超频三北海是不能和Tower 120共处的(北海鳍片宽为37mm,远大于理论兼容值22mm),所以当安装到平台一时,北海与Tower 120“犬牙交错”,即便是这样凑合装在一起,也很难保证散热器与核心是完好接触的,因此不推荐这样的勉强合作。
北海的插孔式扣具使用了滑槽设计,但是并不能旋转,对不同孔距适用能力有限,同样也使用了弹簧式的塑料插销,安装方便,但压力有限。
北海与Tower 120“犬牙交错” |
北海能很好的安装到平台二上,它附送的挂勾式扣具分为左上右下和右上左下两种,可以适应各种方式主板的挂勾,而且挂勾的压力适中,值得称赞。
北海的挂勾式扣具设计巧妙 |
◆ 安装实战:九州风神双雄
九州风神的赤塔和加勒比之光也没有挂勾式扣具,因此是不能安装到平台二上的,现在挂勾式北桥不在少数,也就是说,散热器兼容能力明显低了一个档次。
它们的插孔式扣具均能灵活滑动和旋转,可以适应不同孔距的需求,另外它们都使用了弹簧式的塑料插销,安装方便,但压力有限。
由于尺寸上的问题,赤塔是不能与Tower 120相处的。而加勒比之光凭借椭圆外形和可以随意旋转的设计,正好可以避开Tower 120下突的风扇,从而获得稳定的地位。
赤塔与Tower 120撞车 |
加勒比之光与Tower 120相处其乐融融 |
◆ 安装实战:CoolerMaster 蓝冰III
蓝冰III是为数不多能很好安装在两个平台上的北桥散热器之一。正是因为插孔式扣具能灵活滑动和旋转,使得它在与Tower 120较量中,能获得一席之地,当然,弹簧式的插销通病也有。
蓝冰III的挂勾式扣具有两组,支持左上右下和右上左下两种方式的,适应能力强。
蓝冰III与Tower 120能和平共处 |
挂勾扣具支持两种方式的挂勾 |
◆ 安装实战:EVERCOOL Serpent
严格地说,Serpent也是不能正常安装于平台一的,但是有个折衷的方案,去掉风扇或将风扇安装于散热器另一侧,我们认为这样的变通是可行的。
Serpent的插孔式扣具能灵活滑动和旋转,对不同孔距有较强适应能力,当然弹簧式的插销也有压力不足的问题。
Serpent也支持挂勾式北桥芯片,能很好地安装在平台二上,但扣具只支持常见的左上右下这种方式的,如果是右上左下的挂勾,就无能为力了。
变通后的Serpent才能与Tower 120共处 |
Serpent的挂勾扣具正好可以安装在平台二上 |
◆ 安装实战:Thermaltake SpiritII
TT的SpiritII是为数不多能很好安装于两个平台的北桥散热器之一。
SpiritII凭借着巧妙的L型非对称结构,很容易就化解了与大型CPU散热器的冲突问题。而且无论是插孔式还是挂勾式扣具,都是使用螺丝紧固的方式,相比弹簧式的插销,这种方式更能保证散热器与芯片间的压力,安装更加稳固.
SpiritII的扣具能随便旋转,并有滑槽设计,因此对不同孔位,不同方式的挂勾都有很强的兼容性。
SpiritII与Tower 120遥相呼应 |
挂勾扣具可以适应各种不同方式的挂勾 |
◆ 安装实战:Thermalright NB-1
Thermalright NB-1可以很好地安装在两个平台上。
NB-1以36mm的高度(含风扇)刚好在平台一的Tower 120屋檐下栖息安身,它也是含风扇的北桥散热器中高度最小的一款。
NB-1的挂勾式扣具支持四个角的挂勾,所以无论是左上右下还是右上左下的挂勾方式都可以适用。
无论是插孔式扣具还是挂勾式扣具,都不能滑动或旋转,位置是固定不动的,虽然提供了两种尺寸的插孔式扣具,但灵活性还是不足,适应能力有限。塑料紧固插销稍显生硬,但压力明显比弹簧式的要大。
Thermalright NB-1刚好“屈服”于Tower 120裙下 |
持勾扣具可以同时挂四个角 |
◆ 安装实战:Thermalright HR-05系列
Thermalright的HR-05、HR-05 IFX和HR-05 SLI/IFX北桥散热器均能很好地安装在两个平台上。
这三款散热器的鳍片宽度为19-20mm,因此在平台一上能够与Tower 120相安无事。不过HR-05和HR-05 IFX与Tower 120是相依相偎,亲密的很。而HR-05 SLI/IFX以出色的结构,与Tower 120保持着适当距离。
在插孔式扣具上,HR-05采用的是固定孔位,弹簧式的插销,虽然说提供了几种不同尺寸孔位的扣具,但依旧不如滑槽式设计扣具适应能力强。到了HR-05 IFX和HR-05 SLI/IFX,采用了更灵活的滑槽式扣具和螺丝紧固的方式,各方面更进一步。
在挂勾式扣具上,HR-05 IFX和SLI/IFX仍然使用了滑动式设计、螺丝紧固方式,我们认为和大多数采用的弹力式扣具相比,虽然安装上麻烦了一点,但能够很好控制散热器对芯片的压力。
HR-05与Tower 120亲密相依,但各不影响,使用的是弹簧式插销 |
HR-05 IFX与Tower 120的亲密度也不低,使用的是螺丝紧固方式 |
HR-05 SLI/IFX与Tower 120保持相当的距离,使用的是螺丝紧固方式 |
HR-05的弹力式挂勾扣具 |
HR-05 IFX的滑槽设计、螺丝紧固式挂勾扣具 |
HR-05 SLI/IFX的滑槽设计、螺丝紧固式挂勾扣具 |
◆ 测试平台及说明
在前面已经说到,Intel X38北桥芯片的TDP高达36.5W,对北桥散热器是个非常好的考验,我们原计划以X38主板为测试平台,但是发现Asus Maximus Formula(X38)主板,北桥芯片与CPU插座距离过近,与CPU安装孔间距仅9mm,而其它大多数主板这个距离在18mm左右,第三方北桥散热器根本没办法安装(会与CPU散热器冲突)。
Asus Maximus Formula主板北桥芯片与CPU安装孔间距仅9mm |
Asus P5K Deluxe主板北桥芯片与CPU安装孔间距为18mm |
为此,我们选用了TDP为23.9W的nForce 650i主板,然而在实际测试中,北桥芯片温度是不能用软件读取的,只能通过外置测温探头来测得,而且探头只能安装在散热器上,限于安装位置和接触紧密度的影响,很难让各个散热器处于同一起跑线了。
在长期的测试中,发现显卡对于散热类的测试是最为方便的,得到的数据也很稳定。在这次横评中又有新的发现,NVIDIA GeForce 8400GS显卡的散热器孔位间距和大多数主板北桥芯片安装孔距差不多,比如Foxconn 8400GS-128的孔距为55mm,和测试平台所用的Galaxy nForce 650i主板北桥孔位距离完全一样,也就是说,能安装在北桥芯片上的散热器,也能安装在8400GS显卡上。
Foxconn 8400GS显卡的散热器孔距为55mm |
8400GS显卡的散热器可以当北桥散热器来用,一毫不差。 |
另外,8400GS核心TDP大约在20W,和北桥芯片的TDP在同一水平线,我们在验证测试时,使用超频三的花无缺散热器,同一平台,分别安装在北桥(650i)和显卡上时,满负荷时温度都在55度左右。
给显卡装上北桥散热器,是不是很YY? |
鉴于这些因素,最终选择了Foxconn 8400GS-128显卡作为北桥散热器的测试载体,更准确,更方便。由于功耗上的接近,测试出来的数据也可以用来作为参考。Foxconn 8400GS-128使用Low Profile半高PCB并采用NVIDIA P413公版设计,实测核心/显存/Shader频率为459/800/918MHz,比标准频率略高一点。
使用ATITool工具的“Show 3D View”对显卡进行拷机,这个操作对显卡的工作负荷相当之高,能让GPU发热量最大化从而考验各个散热器。
ATITool在进行“Show 3D View” |
整个测试过程中,室温保持在26度,平台安装在Casetek CK-1022-5机箱内,机箱内风道通畅,前面板有两个120mm的风扇向内吹风,后面有120mm强劲的风扇向外吹风,还有电源的风扇也在向往吹,侧板都开有很多通气孔。
◆ 性能测试方法
由于这15款散热器体积上相差较大,实际测试中,我们将它们按体积分为两组:
A组体积较小,一共9款:ZALMAN NB47J、ZALMAN NB32K、ZALMAN NBF47、CoolerMaster蓝冰III、Thermalright NB-1、超频三花无缺,超频三小鱼儿、九州风神加勒比之光、Thermaltake Extreme Spirit II
B组体积较大,一共6款:九州风神赤塔、Evercool Serpent(眼镜蛇)、超频三北海、Thermalright HR-05、Thermalright HR-05 IFX、Thermalright HR-05 SLI/IFX
很明显,A组原配风扇都是小尺寸的,40*40mm或45*45mm,但ZALMAN三款均未附送风扇。而B组应该是装配大尺寸风扇的,但只有Evercool Serpent和超频三北海原配有风扇,规格分别为60*60mm、70*70mm。
1、所有北桥散热器均使用自带的扣具,扣具是散热器很重要的一部分,直接关系到性能的优劣。另外,测试中,所有散热器同用一个风扇调速器;
2、所有北桥散热器在安装时,均使用ZALMAN ZM-STG1导热硅脂,其特点是方便涂抹,容易控制厚薄,能最大程度保证安装时的公平性。
3、性能测试数据包括以下几个方面:
a. 所有北桥散热器在无风扇下的显卡核心温度(满载和空闲时);
b. 所有北桥散热器在原配风扇下的显卡核心温度(满载和空闲时),A组散热器风扇转速调至最大,B组散热器风扇转速调至最小,如果原配无风扇,此步略过;
c. 在同一风扇下的显卡核心温度(满载和空闲时),对于体积较小的A组北桥散热器,在相同风扇测试时,选用的是超频三小鱼儿散热器配送的风扇,其规格为40*40*20mm,最大转速4800RPM(实测),风量6.73CFM,噪音最大26dBA。测试时,转速调至最大,即4800RPM。
对于体积较大的B组北桥散热器,在相同风扇测试时,选用的是SUNON KDE1207PHV1高速磁浮风扇,其规格为70*70*15mm,转速1900-3300RPM(实测),噪音最大32dBA,风量可以达到30CFM。测试时,转速调至最小,即1900RPM。
B组用的SUNON KDE1207PHV1和A组用的超频三小鱼儿配送的风扇 |
a、b、c这三项中,都会测试满载和空闲时GPU的温度,也就是说,每个北桥散热器会有6个数据或4个数据(无附送风扇的北桥散热器)。
◆ 测试成绩——无风扇下GPU温度
测试数据比较多,散热器间的差异也比较大,简单的直观比较有些困难,要用分析的眼光去看待这些数据,才能得出理性的答案。
以下数据图,从上到下排列的顺序为价格递增,即最上面为最便宜的,最下面为最贵的。这样的方式能够很好地比较性能/价格的高低。
无风扇时各个散热器下GPU的温度对比,可以考察各个散热器本体在被动散热时的性能。现在北桥散热使用被动方式的也很多。
在满负荷时,最高温度为101℃(Zalman NB32K),最低温度为59℃(Thermalright HR-05 SLI/IFX),相差42℃之多,不过也要考虑到两者在价格上的差距也是巨大的(60元 vs 230元)。在空闲状态时,各款散热器变化趋势同满负荷时基本一致。
在这个比较中,散热面积大的明显占优,象几款塔式热管结构的均大幅领先传统结构的散热器,如Thermalright的HR-05系列、超频三的北海和九洲风神的赤塔,优势明显,Evercool的Serpent因尺寸稍小,次之,而同样使用了热管技术的九州风神加勒比之光和Thermaltake Spirt II,因为走的精巧路线,体积相应要小很多,性能与传统结构的散热器相差不多,尤其是加勒比之光,散热鳍片比较密集,被动散热时不利于气流通畅,效果不理想。这样的问题同样存在于超频三的花无缺/小鱼儿中,由于鳍片间距较小,被动散热时温度比较高。
◆ 测试成绩——原配风扇下GPU温度
注意,图中绿色标示的散热器是原配无带风扇的,蓝色标示的散热器均是有原配散热器的。
另外数据图,从上到下排列的顺序为价格递增,即最上面为最便宜的,最下面为最贵的。
绿色表示无风扇、蓝色表示有风扇 |
这15款散热器中,有7款是没有附送风扇的,几乎占了一半,因此在这项测试中,出现了不公平的一面,有风扇和无风扇散热器同台竞技,要注意分辨它们间的不同条件。
不过作为散热器摆上货架的初始状态,这样的对比还是有其意义的,可以看出每款散热器在其标配下的性能,好根据自己的实际情况进行选择。从这张数据图,很容易得出哪些散热器目前不适合买回来直接就用的。
◆ 测试成绩——相同风扇下GPU温度
注意,图是蓝色标示的散热器属A组,使用的是超频三花无缺附送的散热器,黄色标示的散热器属B组,使用的是SUNON KDE1207PHV1高速磁浮风扇。
另外数据图从上到下排列的顺序为价格递增,即最上面为最便宜的,最下面为最贵的。
黄色表示使用SUNON风扇,蓝色表示使用超频三花无缺附送的风扇 |
这个测试中,比较容易看出各个散热器的真正实力,而且在搭配风扇的情况下,各个散热器的差距大幅减小,在无风扇下,最大差距为42℃,有风扇下,最大差距为19℃。
满负荷时,最高温度为63℃(Zalaman NB32K),这个温度稍高,不过也是可以接受的。最低温度为44℃(Thermalright HR-05 IFX和SLI/IFX),注意此时风扇转速为最低,在静音的前提下,也能保证优秀的散热效果。大个子的塔式结构散热器性能依旧领先,但优势不再明显,在小个子的散热器中,采用了热管技术的Thermaltake Sprit II和九州风神加勒比之光能力相对突出,全铜打造的超频三小鱼儿也属不错。
◆ 测试总结
对于北桥散热器,要重点考察的是散热能力和人性化设计两方面,人性化设计包括外型、安装难易、兼容性、噪音水平等。
就绝对散热能力而言,Thermalright HR-05系列的三款散热器无疑是优秀的,尤其是双热管的HR-05 SLI/IFX更是无人能出其右,无论是在无风扇的被动散热中还是搭配风扇的主动散热中,都是力拔头筹。在小尺寸的散热器中,使用了热管技术的Thermaltake Spirit II和九州风神加勒比之光胜出,纯铜的超频三小鱼儿紧随其后。
但是把高、中、低端散热器摆一起比散热能力,并只以散热能力论英雄的话,似乎有失公平,毕竟更多人的会以性价比这样的观念理性地去选择产品,从这个角度来看,超频三北海和小鱼儿、九州风神赤塔、EVERCOOL的Serpent都有着不错的性价比。
在人性化设计上,Thermaltake Spirit II和Thermalright HR-05 SLI/IFX比其它产品要出色得多,两者都采用了L型的结构、滑槽设计、螺丝紧固和全兼容式扣具,在各种平台上都能找到立足之地,而且Thermaltake Spirit II在外型上非常精美,对之喜爱有加(个人观点)。
综合散热能力、价格、人性化设计,作为此次评测的最终目的,我们挑选出几款产品作为推荐:
Thermalright HR-05 SLI/IFX 参考价:230元
优点:优秀的人性化设计、无与伦比的散热能力
缺点:价格高(230元)
Thermalright HR-05 SLI/IFX |
EVERCOOL Serpent NCA-610 参考价:98元
优点:适当的价格提供了不错的散热性能
缺点:需要变通才能和Tower 120等大型CPU散热器共处,挂勾式扣具只支持左上右下一种方式
EVERCOOL Serpent NCA-610 |
超频三 小鱼儿 参考价:62元
优点:价格低廉,在低端产品中有着不错的散热能力,外观精美
缺点:需要变通才能和Tower 120等大型CPU散热器共处,挂勾式扣具只支持左上右下一种方式
超频三小鱼儿 |
Thermaltake Extreme Spirit II 参考价:180元
优点:精美的外型,优秀的人性化设计,在小体积北桥散热器中散热能力突出
缺点:价格高
Thermaltake Extreme Spirit II |