随着处理器发热量的不断提高，很多有助于散热的新兴技术也飞速发展。如果要深入了解一款散热器的性能必须了

　　解其原理，针对目前主流散热器所采用的技术，驱动之家评测室分门别类，为您带来散热专题之原理篇，带您走进

　　TDP是反应一颗处理器热量释放的指标。TDP的英文全称是“ThermalDesignPower”，中文直译是“热量设计功耗”。

　　TDP功耗是处理器的基本物理指标。它的含义是当处理器达到负荷最大的时候，释放出的热量，单位未W。单颗处

　　理器的TDP值是固定的，而散热器必须保证在处理器TDP最大的时候，处理器的温度仍然在设计范围之内。

　　处理器的功耗：是处理器最基本的电气性能指标。根据电路的基本原理，功率（P）＝电流（A）×电压（V）。所

　　以，处理器的功耗（功率）等于流经处理器核心的电流值与该处理器上的核心电压值的乘积。

　　处理器的峰值功耗：处理器的核心电压与核心电流时刻都处于变化之中，这样处理器的功耗也在变化之中。在散热

　　措施正常的情况下（即处理器的温度始终处于设计范围之内），处理器负荷最高的时刻，其核心电压与核心电流都

　　实际消耗功耗是处理器各个功能单元正常工作消耗的电能，TDP是电流热效应以及其他形式产生的热能，他们均以

　　热的形式释放。从这个等式我们可以得出这样的结论：TDP并不等于是处理器的功耗，TDP要小于处理器的功耗。

　　虽然都是处理器的基本物理指标，但处理器功耗与TDP对应的硬件完全不同：与处理器功耗直接相关的是主板，主

　　板的处理器供电模块必须具备足够的电流输出能力才能保证处理器稳定工作；而TDP数值很大，单靠处理器自身是

　　无法完全排除的，因此这部分热能需要借助主动散热器进行吸收，散热器若设计无法达到处理器的要求，那么硅晶

　　热阻抗值是保证CPU在一定的环境温度下(TJ=A℃)执行规定的程序(如P4Maxpower6.0100%)，CPU温度保持在规

　　等式左边为一定值，对于一款散热器显然是热阻抗值越小，就可以使P值更大，也就是可以承载更大TDP的CPU散

　　散热就是热量传递，而热的传递方式有三种：传导、对流和辐射。传导是由能量较低的粒子和能量较高的粒子直接

　　接触碰撞来传递能量的方式，CPU和散热片之间的热量传递主要是采用这种方式，这也是最普遍的一种热传递方

　　式。对流是指气体或液体中较热部分和较冷部分通过循环将温度均匀化，目前的散热器在散热片上添加风扇便是一

　　种强制对流法，电脑机箱中的散热风扇带动气体的流动也属于强制热对流散热方式。辐射顾名思义就是将热能从热

　　源直接向外界发散出去，该过程与热源表面颜色、材质及温度有关，辐射的速度较慢，因此在散热器散热中所起到

　　的作用十分有限（辐射可以在真空中进行）。这三种散热方式都不是孤立的，在日常的热量传递中，这三种散热方

　　任何散热器也都会同时使用以上三种热传递方式，只是侧重有所不同。对于CPU散热器，依照从散热器带走热量的

　　方式，可以将散热器分为主动散热和被动散热。前者常见的是风冷散热器，而后者常见的就是散热片。进一步细分

　　风冷散热是最常见的，而且简单易用，就是使用风扇带走散热器所吸收的热量。具有价格相对较低，安装方便等优

　　液冷是使用液体在泵的带动下强制循环带走散热器的热量，与风冷相比具有安静、降温稳定、对环境依赖小等等优

　　点。液冷的价格相对较高，而且安装也相对麻烦一些。同时安装时尽量按照说明书指导的方法安装才能获得最佳的

　　“N.P型半导体通过金属导流片链接，当电流由N通过P时，电场使N中的电子和P中的空穴反向流动，他们产生的

　　能量来自晶管的热能，于是在导流片上吸热，而在另一端放热，产生温差”——这就是半导体制冷片的制冷原理。只

　　要高温端的热量能有效的散发掉，则低温端就不断的被冷却。在每个半导体颗粒上都产生温差，一个制冷片由几十

　　利用这种温差现象，配合风冷/水冷对高温端进行降温，使得制冷片的散热效果强劲，但是让制冷片全速运作的前提

　　是供电必须要稳定（一版要几时W的功率），或者你需要为制冷片单独设立一个供电设备，这样成本较高，而且如

　　优点:能使温度降到非常理想的室温以下；并且可以通过使用闭环温控电路精确调整温度，温度最高可以精确到0.1

　　缺点：CPU周围可能会结露，有可能会造成主板短路；安装比较困难，需要一定的电子知识。比较保险的方法是让

　　压缩机制冷：压缩机制冷其实已经是我们比较熟悉的方式了。在日常生活中，冰箱，空调等制冷设备都是采用压缩

　　机制冷方式。应用在个人电脑上，主要是将吸热部分集中在CPU区域。压缩机制冷一般可以维持在零下100摄氏度

　　左右。相对液氮的温度要高了不少，并且通过妥善的安装，电脑硬件可以长期稳定的在机箱中运行，虽然噪音可能

　　干冰、液氮制冷：干冰与液氮制冷都是依靠压缩或冷却气体在常温下气化，迅速吸收大量的热来制冷。这两种极端

　　的散热方式可以带来最为顶级的散热效果。是骨灰级超频玩家降温的必用手段。但同时这种方法也是非常危险的。

　　石墨导热：由于具备了等向性（anisotropic）的特性，石墨在导热时是根据一定的方向来流动的。其实在这样的特性

　　下，石墨就很好区别于一般风冷材质的铜和铝，因为这两种金属都不具备这种属性，所以也无法用它们来控制热的

　　传输方向。所以是使用石墨散热技术制造的产品就可以按着需要的方面来依次的进行热传导。

　　一片具有弹性而且可以定型小小的石墨片，经过了切割之后几乎可以应用在各种设备上。它的最大传导系数为

　　500W/mk（比热管要低）。而重量比铜轻了80%。并且比铝也轻了30%。

　　虽然石墨散热技术可以用铝箔包裹以保持其外形，但是脆弱本身是无法消去的。由于我们在使用电脑和拆装一些电

　　脑配件的时候，经常也不小心的将电脑配件撞击。这样的意外承受压力也是产品本身需要考虑的。

　　对于任何产品来说，成本问题都无法解决。我们之前所听说过的石墨散热技术，一般是来自于比较昂贵的医疗器材

　　上。石墨技术无疑是一个不错的医疗散热材料。但由于应用于这些非常昂贵的医疗器材上也意味着其昂贵。

　　液态金属导热：这种冷却新技术利用镓和铟的混和液体作为散热剂，混和金属在10度时为液态。这种冷却剂导热性

　　能比水高65倍，比空气导热性高1600倍，因此液体金属吸收热量效率极高。

　　虽然液态金属导热性极佳，但是其吸收的热量难以向外接释放，虽然液态金属能够带来散热效率提升，但是远低于

　　风冷散热器一般由散热片和风扇构成，这种散热方式的原理很简单：CPU产生的热量通过热传导传递到散热片，风

　　扇高速转动将绝大部分热量通过对流（强制对流和自然对流）的方式带走，只有极少部分的热量通过辐射方式直接

　　散发。风冷散热器的制造成本低，可操作性强，使用起来也方便安全，所以成为了我们最常用的散热方式。我们这

　　CPU的Die通常不到2平方厘米，但功耗却达到几十、上百瓦，如果不能及时将热量传导出去，热量一旦在Die中

　　积聚，将会导致严重的后果。散热片所要做的的就是要将聚集CPUDie中的热量传导到更大的热导体并通过巨大的

　　散热面积与空气进行热交换。在这个过程中，散热片的底座是与CPU接触并聚集热量的地方，而鳍片则是热量传导

　　的终点，最终将热量散失到空气中。所以，散热器的底座和鳍片是最值得重视的两个部分。

　　首先是散热器底座在短时间内能尽可能多的吸收CPU释放的热量，即瞬间吸热能力，只有具备高热传导系数的金属

　　才能胜任。其次是散热器本体应当具备足够的储热能力，即较大的热容量，通常承担这个任务的是鳍片。散热器材

　　质是指散热器本体所使用的具体材料。对于金属导热材料而言，比热和热传导系数是两个重要的参数。

　　比热的定义为：单位质量下需要输入多少能量才能使温度上升一摄氏度，单位为卡/（千克×°C），数值越大代表物

　　热传导系数的定义为：每单位长度、每K，可以传送多少W的能量，单位为W/mK。其中“W”指热功率单位，“m”

　　代表长度单位米，而“K”为绝对温度单位。该数值越大说明导热性能越好。以下是几种常见金属的热传导系数表：

　　我们看到，水的比热远高于金属，有更强的容热能力，这也正是水冷有出色散热效果的原因。而普通风冷散热器自

　　然要选择金属作为散热器的材料。我们希望所选用的材料同时具有高比热和高热传导系数，铝的这两个参数都居于

　　前列，是一个相当不错的选择。由于铝具有密度小，延展性好，易于加工等特点，所以目前绝大多数散热器都采用

　　铝作为主要材料。但纯铝硬度不足，切削性能差，所以在实际生产中，厂商门为了保证产品有适当的硬度，都采用

　　铝合金来制造实际产品（铝约占总成分的98％）。当然掺杂了其他金属会导致散热性能有所降低，上面列举了几款

　　散热器常用铝合金的导热性能，铝优良的导热能力在铝合金身上基本上得到保留。而铜的传导系数颇高，热传导能

　　而铜和铝合金二者同时各有其优缺点。铜的导热性好，但价格较贵，加工难度较高，重量过大，且铜制散热器热容

　　量较小，而且容易氧化。另一方面纯铝太软，不能直接使用，都是使用的铝合金才能提供足够的硬度，铝合金的优

　　纯铝散热器是最为常见的散热器。纯铝散热器制造工艺简单，成本低，目前仍然占据着相当一部分市场。最常用的

　　加工手段是铝挤压技术。评价一款纯铝散热器的主要指标是散热器底部的厚度和现Pin-Fin比。Pin是指散热片的鳍

　　片的高度，Fin是指相邻的两枚鳍片之间的距离。Pin-Fin比是用Pin的高度（不含底座厚度）除以Fin，Pin-Fin比越

　　铜的导热系数是铝的1.69倍，所以在其他条件相同的前提下，纯铜散热器理应获得比纯铝更好的散热效果。不过铜

　　的质地是有讲究的，很多标榜“纯铜散热器”其实并非是线％的铜。在铜的列表中，含铜量超过99％的被称

　　为无酸素铜，下一个档次的铜为含铜量为85％以下的丹铜。目前市场上大多数的纯铜散热器的含铜量都在介于两者

　　之间。而一些劣质纯铜散热器的含铜量甚至连85％都不到，虽然成本很低，但大大影响了散热性。但用铜作为材质

　　也有明显的缺点，成本高，加工难，散热器质量太大都阻碍了全铜散热片的应用。红铜的硬度不如铝合金AL6063，

　　某些机械加工(如剖沟等)性能不如铝；铜的熔点比铝高很多，不利于挤压成形(Extrusion)等等问题。

　　目前CPU都采用针脚式接口与主板相连，而不同的接口的CPU在针脚数上各不相同。CPU接口类型的命名，习惯

　　用针脚数来表示，比如目前Pentium4系列处理器所采用的Socket478接口，其针脚数就为478针；而AthlonK8系

　　列处理器所采用的Socket754/939接口，其针脚数就为754/939针。而散热器厂商会针对不同的处理器及其接口类

　　扣具是固定散热器和CPU插槽的工具，它的好坏直接影响到安装的难易、散热的效果。不过扣具却也是很多人容易

　　忽略的地方，相信没有压坏过CPU的人并不容易体会到扣具的重要。CPU的封装不同，对散热器扣具力量也有不同

　　一般来说，扣具越紧，它能产生散热片向下的压力就越大，散热片与CPU核心的接触面积就越大，热阻越小，但无

　　论压力有多大，对于两个刚体表面而言，它们的接触实际只是点与点的接触，所以在接触面之间涂上硅脂是必须

　　的。但压力过大同时也会带来安装不便的缺点，特别对于缺乏核心保护的AthlonXP处理器而言，压力不均，难于

　　安装的扣具在安装时稍有不慎便很容易磨损甚至损坏核心，所以如何使扣具有足够的强度但又易于安装便给了厂商

　　目前大部分风扇与CPU支架都使用三点扣具，不但和Socket接触更加稳固、平衡。并且使散热片受力更加平均。另

　　现在高性能散热器通常是多平台设计。其原理一般是采用通用的散热器本体，然后通过变换不同的底座或者扣具，

　　来适应不同平台的需要。这样的好处是显而易见的，首先从设计上只要作小的改动就可以让一款出色的散热器跨平

　　台使用，而变换的只是扣具，相对重新设计要简单的多。这无论在开发周期和生产成本上都得将得到很好的改善。

　　同时，对于广大DIY玩家在升级系统或更换平台时也可以继续使用。但同时不可否认的是这种散热器在安装和拆卸

　　由于机械加工不可能做出理想化的平整面，因此在CPU与散热器之间存在很多沟壑或空隙，其中都是空气。我们知

　　道，空气的热阻值很高，因此必须用其他物质来降低热阻，否则散热器的性能会大打折扣，甚至无法发挥作用。于

　　是导热介质就应运而生了，它的作用就是填充处理器与散热器之间大大小小的空隙，增大发热源与散热片的接触面

　　积。因此，热传导只是导热介质的一个作用，增加CPU和散热器的有效接触面积才是它最重要的作用。

　　由于导热硅脂属于一种化学物质，因此它也有反映自身工作特性的相关性能参数。我们只要了解这些参数的含义，

　　工作温度是确保导热硅脂处于固态或液态的一个重要参数，温度过高，导热硅脂会因黏稠度降低而变成液态；温度

　　过低，它又会因黏稠度增加变成固态，这两种情况都不利于散热。导热硅脂的工作温度一般在-50℃～180℃。对于

　　导热硅脂的工作温度，我们不用担心，毕竟通过常规手段很难将CPU的温度超出这个范围。

　　导热硅脂的热传导系数与散热器的基本一致，它的单位为W/mK，即截面积为1平方米的柱体沿轴向1米距离的温

　　差为1开尔文（1K＝1℃）时的热传导功率。数值越大，表明该材料的热传递速度越快，导热性能越好。目前主流导

　　热阻系数表示物体对热量传导的阻碍效果。热阻的概念与电阻非常类似，单位也与之相仿（℃/W），即物体持续传

　　热功率为1W时，导热路径两端的温差。热阻显然是越低越好，因为相同的环境温度与导热功率下，热阻越低，发

　　对于部分没有金属顶盖保护的CPU而言，介电常数是个非常重要的参数，这关系到计算机内部是否存在短路的问

　　题。普通导热硅脂所采用的都是绝缘性较好的材料，但是部分特殊硅脂（如含银硅脂等）则可能有一定的导电性。

　　现在许多CPU都加装了用于导热和保护核心的金属顶盖，因此不必担心导热硅脂溢出而带来的短路问题。目前主流

　　导热硅脂涂抹时最重要是均匀，能够覆盖处理器核心就可以。不要使用太多，否则反而会影响散热器的性能。此

　　外，大多数普通导热硅脂在使用一年或更长时间后，会出现“干化”或“硬化”现象，大大影响散热效果。因此，要保证

　　轴承和叶片是散热风扇两大组成部分，这两大部分的改进是散热器工作效率得以提升的重要因素。

　　CPU风扇的叶片通常在6片到12片之间。一般说来，叶片数量较少的容易产生较大的风压，但运转噪音也较大；而

　　有镰刀型、梯形和AVC专利的折缘型等。相对来说，镰刀型扇叶运转时比较平稳安静，但所能产生的风压也较小；

　　梯形扇叶容易产生较大风压，但噪音也较大。折缘型是最优秀的设计，在保持低噪音的同时能产生较大的风压，但

　　设计优秀的扇叶，能在不高的风扇转速下产生输出较大的风量和风压，同时也不会产生太大的风噪声。除了形状以

　　外，叶片倾斜的角度也很重要，要配合电机的特性和散热片的需要来设计。否则，单纯追求叶片倾角大，可能会出

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