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    现在风冷散热器基本上是带热管的,但是热管数差别就比较大了,少到二三根,多到七八根,但大家有没有想过,CPU散热器多少根热管就够用了呢?

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    一根热管大概可以传多少热?

    要了解这问题,我们需要知道热管的传热性能是受多方面影响的:

    一、热管管芯的类型:现在散热器用的热管多是烧结式的,网芯与沟槽式很少见,烧结式的性能更好一些;

    二、热管的直径,热管越粗传热效果越好;


    热管工作流程示意图(图片来源heatpipe.nl

    三、热管的有效长度,这里指的是蒸发段和冷凝段的长度,当然绝热段长度也有一定影响,现在塔式散热器大多用U型热管的原因就是这样可以直接把冷凝段长度翻倍,但这并不等同于它的效能就等于两根热管,毕竟蒸发段长度并没有改变。

    四、热管放置的角度,也就是蒸发段和冷凝段的位置,由于热管内的液体是需要借助毛细力和重力从冷凝段拖回蒸发段的,当冷凝段位于蒸发段正上方时(也就是+90度)这个力就等于毛细力加重力,回流效果最好,热管传热效果也是最好的。当冷凝段位于蒸发段正下方时(-90度)回流需要克服重力影响,回流效果最差,传热效果自然就差。

    以比较常见的6mm的热管为例,它在60摄氏度工作时,在一个标准热传递周期中最大能传递87.3W的热量,最小值则是5.7W,而8mm直径的热管在一个周期最大则能传递116.7W,最小则是7.6W。

    五、还有其它因素,因为把热管做成散热器的时候必然会被弯曲和压扁,热管每弯曲45°会让最大传热功率大约下降2.5%,热管被压扁的话也会影响性能,尤其是较扁平时影响较大,还有工作温度也极大影响传热能力。

    测试平台与测试方法

    回到最初的问题,一个风冷散热器到底需要多少根热管呢?为了验证这个问题我们决定牺牲一个ID-COOLING SE-60散热器,这散热器用了6根6mm直径热管,鳍片的表面积大约8400平方厘米,算是个较大的塔式风冷了,能尽可能的保证热管的能力得到发挥,接下来我们会把它的热管一根根剪断。

    测试平台用的是华硕ROG Z690 Extreme主板加个Core i9-12900K,测试大致分两组数据,第一组是不限制CPU功率,看看CPU触及温度保护时能保持多少功率,第二组则是限制CPU功率为180W,看温度的变化,当然后期会发展到180W都顶不住的时候,那个时候就再把功率降到125W。

    散热测试

    SE-60在完好状态时其实也压不住12900K,当CPU触及温度保护时CPU Package功率是224W,限制180W时温度是82度。 剪断一根热管后其实没啥变化,和完整状态没啥区别。

    剪断两根后就有变化了,不限制的话CPU功率降低到209W,限制180W时温度升高到85度 剪断三根,CPU功率降低到192W,限制180W时温度升至93度,差不多到极限了。 剪断四根,此时热管只剩两根了,CPU功率降低到171W,很明显限制180W也会过热了,我们把功率限制在125W,温度能压到75度,其实还好。 剪断五根,能工作的热管只剩一根了,CPU功率降低到124W,限制在125W也差不多要过热。

    最后我们把热管全剪了,CPU功率还是能跑到42W,其实这个时候热量还是能靠没断的另一半热管外壁传递到鳍片上的,还有大量的热量会从通过CPU插座和扣具传递给主板,这些都确保了CPU在这情况下还能继续烤机而不是不蓝屏死机。

    结论

    对于SE-60这么大散热面积的散热器,最好的状态下5根热管(+90度)其实够了,大多数时候装在机箱内散热器会旋转(看作是0度),热管传热性能会有一定下降,这时第6根热管应该能发挥些作用了。

    所以,如果你要应对高发热量的CPU(比如200W左右),6根6mm的热管散热器还是必要的,对于中端发热量的CPU(150-180W),四热管是条安全线,当然散热器的能力不仅看热管,鳍片面积、风扇等也是关键。从此来看,市面上的散热器热管配置基本上还是比较合理的。

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    已有 3 条评论,共 19 人参与。
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    • 我匿名了  04-14 11:26

      itck 终极杀人王

      除了显而易见的6-1=5这个问题之外。
      一个散热器不同位置的热管,由于各种原因,他们对性能的影响是不一样的。
      包括而不仅限于
      1.热管在底座上的位置与热源的距离(以及底座与CPU的接触紧密度)
      2.热管弯曲的程度
      3.一个散热器有可能几根热管并非同一个型号
      4.这根热管在鳍片上所处于的位置与风扇的相对距离
      5.这根热管与底座的接触紧密度,与鳍片的接触紧密度。
      04-13 21:07 已有2次举报
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    • 对的!
      而且1)不同公司不同工艺差异大 2)不同公司,相同工艺也不一样 3)相同公司莫名其妙的VA品

      我从8700换R5的时候懒得找旧包装换扣具,京东上买了相同牌子的200元档位6管散热器(双平台),后来发现不理想就换上旧的用手压着发现可以,就硬着头皮从电脑椅箱子里把套娃式保存的各种纸盒子翻开,换上8700时代(18年底买的)的就散热器,比新的还好些,后来更进一步把新的风扇拆了装在旧的清洗过的散热片上,组合成最优。 另外还有一个没扣具的黑化变形金刚+全新风扇,和新的散热器半斤八两,一起塞回盒子里了。 最优搭配比新的散热器低了5°C,跑编码(不是跑分软件)。

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      3#

    • QQ23870862终极杀人王 04-13 23:12    |  加入黑名单

      6管的才50多块加把AVC滚珠风扇!

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      2#

    • itck终极杀人王 04-13 21:07    |  加入黑名单

      除了显而易见的6-1=5这个问题之外。
      一个散热器不同位置的热管,由于各种原因,他们对性能的影响是不一样的。
      包括而不仅限于
      1.热管在底座上的位置与热源的距离(以及底座与CPU的接触紧密度)
      2.热管弯曲的程度
      3.一个散热器有可能几根热管并非同一个型号
      4.这根热管在鳍片上所处于的位置与风扇的相对距离
      5.这根热管与底座的接触紧密度,与鳍片的接触紧密度。

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      支持(10)  |   反对(1)  |   举报  |   回复

      1#

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