目前主流散热器大多标配四热管,包括玄冰400、暴雪T400、SE-214、铜虎C400等一系列散热器。但是追求更多的热管不是更好吗?那么,不同数量的热管对处理器的散热有多大影响呢?今天,我们将做一个简单的实验。
我们来看一下热管的一些基础知识。热管冷却是一种在相变过程中利用吸热/放热特性的冷却技术。它最早是由IBM引入笔记本电脑的。热管的出现已经有几十年的历史,但近年来在计算机散热领域得到了广泛的应用,而且发展迅速。我们可以看到从处理器散热器到显卡/主板散热器再到机箱的热管。
热管的工作原理非常简单,热管分为蒸发加热端和冷凝端两部分。当受热端开始受热时,管壁周围的液体会瞬间汽化产生蒸汽,这部分的压力会增大,蒸汽流在压力的牵引下流向冷凝端。蒸汽到达冷凝端后,冷凝成液体,同时放出大量热量。最后通过毛细力和重力回到蒸发加热端,完成一个循环。
因此,热管具有传热速度极快的优点。安装在散热器中,可以有效降低热阻,提高散热效率。它具有极高的热导率,比纯铜高几百倍,被称为“热超导体”。技术和规划好的热管处理器散热器,会有普通无热管风冷散热器无法达到的强大性能。如今,绝大多数处理器散热器都采用热管技术。
热管的传热效率与管径、结构和工艺有关。现在中高端热管散热器多采用6mm热管,部分情况下也采用8mm产品。根据某研究所给出的一组参考值,直径为3mm的正品热管在2.8个标准传热循环中只能传递15W,而直径为5mm的热管在1.8个传热循环中最多能传递45W,是3mm热管的3倍!8毫米热管产品仅用0.6个周期就能传递高达80W的热量。
如此高的传热,如果没有良好的散热器规划和风扇配合,很容易导致热量无法正常散发。显然,热管的直径对传热有显著影响,直径越大,效果越好。但是,能做出好产品的不仅仅是大直径,还涉及到热管的组合、排布、组合以及成本。但是,对于处理器散热器来说,瓶颈不是热管的性能,而是热管与散热片之间的传递效率。
如何测试?没错,就是锯热管。
如何测试热管数量对性能的影响?最简单的方法就是用不同的热管组合来测试同一个散热器的散热能力,但是市场上基本没有这样的产品,所以我们想到了一个简单的方法:找一个四热管的散热器,然后分别锯掉一个、两个、三个、四个热管,在相应的条件下测试散热性能,因为热管被锯掉之后会失去功能。
感谢ID-Cooling为本次实验提供SE-214散热器,这是一款定位100元的散热器,做工和用料都相当符合这个价位的定位。
SE-214散热器采用同价位标准配置,共有4根热管,通过热管直接接触的方式与处理器结合,并配备12厘米的红色LED风扇。但是,它的紧固件并没有使用市场上流行的压力紧固件,而是使用了螺丝紧固件,这使得安装更加方便和牢固。
测试平台包括采用华清Z170 OCF主板的英特尔酷睿i5-7600K处理器,采用ID-Cooling的SE-214作为处理器的散热器,采用chichi DD4-2800 8GBx2作为内存。显卡方面,选择了MSI的GTX 1060 6G GAMING X显卡,硬盘采用超快S335 1GB固态硬盘。电源是马咸黄金
具体测试方法:使用AIDA 64中的稳定性测试,只选择FPU烤机20分钟记录处理器温度曲线和温度数据,然后每次锯掉一个散热器进行测试,总共记录5组数据,最后进行对比。测试期间,我们将保持室内温度在25。
所以在我们的评测中,我们用锯刀将热管一根一根锯掉,每次锯掉热管都做一个烤机测试,记录温度曲线和稳定后的温度,这样我们就可以用数值的方式看到同样的热管,散热不同,对散热效率的影响有多大。
四热管散热试验。
在原始状态(四热管)下,SE-214散热器的性能也相当不错,Core i5-7600K的温度很容易被抑制。整个过程中,处理器温度基本保持在59,风扇转速保持在1500rpm,声音也不大。待机时,处理器温度为28。
根据我们之前对热度的担心。
管导热原理简介可以知道,其实热管内的密封空间一旦被破坏,它的超级导热能力就会立马丧失,所以锯断了一根热管(最侧边的一根)后整个散热器的状态就几乎等于三热管的散热器了。利用锯片费尽九牛二虎之力把第一条热管锯断,确实有点难度,不过熟练了以后第二条应该会简单不少。那么在缺少了一根热管后,处理器的温度是不是会有很大的变化呢?答案是否,在锯掉了一根热管后,处理器的极限温度提升了接近2℃,通过温度曲线看到其实升温速度和四热管下并没有太大分别。
两热管状态散热测验
经过了锯掉前一根热管的经验,这次动手就相对容易得多,这次算是相对轻松的就锯掉了第二根热管,不过不是顺序的锯下去,而是另一侧的第一根热管。
在锯掉了第二根热管后从温度曲线图和数据上看来变化还是很有限,处理器的温度维持在62℃,只提升了1℃,待机温度方面也没有很大的变化。到了这里开始对4热管的必要性抱着一个怀疑的态度了,因为在锯掉最外侧的两根热管后处理器的温度变化不是十分的显著。
单热管下散热测验
经过了之前两根热管的经验后,原本以为第三根下手会相对容易,谁知道第三根热管并不能从外部搞定,只能穿过之前一根已经锯掉热管的缝隙下手,还是有那么点难度,我依然成功了。
在剩下最后一根的热管状态下,处理器的烤机温度直线上升了5℃了,这对于散热器来说已经是中端到低端的差距,待机温度也有一定的升高。现在主流的低端散热器都用上了双热管,测验到了这里基本上可以肯定双热管几乎是必须的了。
所有锯断,无热管状态测验
接下来将锯掉最后的一根热管,经过前3根热管的洗礼,我的刀片已经不再锋利,而且下手位置发力并不方便,所以整个过程相对有那么点长,不过还是坚持了下来。
而在锯掉最后一根热管后,我基本上已经预估到这个散热器已经基本没什么用了,处理器待机状态下的温度已经飙升到48℃,而当我们进行FPU烤机测验的45秒后,处理器温度就飙升到95℃,见此现状,只能截图保存数据然后就立马关掉软件。
散热测验结果汇总
整个测验下来我们可以看到,其实从原来的四热管到二热管的测验结果看来,最外侧的两根热管对温度的影响甚微,而到了单热管状态下就可以看出影响还是比较的大,已经从量变到质变了,仅一根热管的话还能勉强用之,但是全锯断后散热器基本就没用了,烤机温度已经不在可以控制的范围。
从测验情况来看,4根热管下烤机温度为59度,2根热管下烤机温度为62度,这个温度变化较小,当只剩下1根热管时,处理器烤机温度升到了66度,从性价比的角度来说,2根热管能达到最大化。
通常来说,6mm热管传热功率在50W左右,8m热管的传热功率在85W左右,对于现在的处理器散热来说,其要求的散热器热功耗规划都不高,少数的超过100W,大多数在100W以内,比如我们测验用的i5-7600K其TDP为91W,因此从理论上说,两根6mm热管的传热能力足以应付了,尤其是在中低端平台上,两根热管的散热器完全能胜任。
事实上,两热管的散热器少之又少,最多的是四热管散热器,也有一部分6热管的,堆积热管数量简单粗暴,同时也能让消费者显性地见识到该产品的深厚功力,也就更愿意为之买单了。其实要说的是,对于大多数处理器,两根热管就足够了,所以你在选择散热器时不用纠结热管的数量(毕竟现在是四热管起步),你更需要在意鳍片的规划、鳍片与热管的结合方式、风扇等,当然还有价格了。













