超频Fans看过来——11款高端CPU散热器性能大比拼
特别策划
对于喜欢超频的DIY爱好者来说,赛扬D或Athlon 64处理器无疑是当前他们心目中的理想“对象”。不过,上述两类CPU(尤其是高主频产品)超频后的发热量惊人,普通散热器已力不从心,因此,为它们配备一款性能更好的高端散热器刻不容缓。
什么是高端散热器
出于对国人消费能力的考虑,我们将媒体报价超过200元的CPU散热器划归为高端产品,这个档次的产品都具有极强的散热能力。高端散热器通常具有以下特点:
1.适用于高主频CPU。但凡采用Intel 3GHz以上或AMD 2GHz以上(包括超频后的主频)的处理器,就必须配备高端散热器来保证系统的长期稳定运行。
2.体积、重量都比较大。高性能的前提是散热面积足够大,因此高端散热器的体积大、重量不轻,而且其安装方式也较为复杂,有些产品在很多主板上或机箱中无法安装。
3.不是特别安静就是特别吵。在噪音方面,高端散热器开始出现两极分化趋势,一类是强调静音,但必须有特别大的散热面积;另一类的体积相对小一些,但为保证性能只能通过提高风扇转速来加大风量,因此噪音较大。
显然,高端散热器并不适合所有用户。除去价格因素,它们的许多特性都决定了一个较小的应用范围。但不可否认的是,它们在一定程度上代表了散热器技术发展的方向,许多新工艺、新结构都是率先出现在高端散热器中。
性能比拼方案
为了让大家(尤其是超频玩家)能找到称心如意的CPU散热器,我们将对当前市场中常见的一些高端产品进行性能测试比较。本次性能比拼包括10款高端散热器,它们分别是Tt的Bettle、Big Typhoon、Sonic Tower;CoolMaster(酷冷至尊)的Hyper6、Hyper6+;AVC的亚历山大、拿破仑;九州风神的P720、U90和超频三的扬子鳄。
比拼的“擂台”
本次散热器测试使用了一套专门自制的模拟发热源,用以取代传统测试方法中的CPU。这样做的好处是可以保证热源发热量的恒定,能够对散热器的实际性能做出更为客观的评价。
我们所采用的模拟发热源主要分为三个部分:发热端、导热柱、以及功率控制端。发热端由电阻丝和空心绝缘导热棒组成,当接通电路时,缠绕在导热绝缘棒上的电阻丝温度将会立刻升高,产生一定的热量。


导热柱是一个纯铜圆柱体,在圆柱体的一端有一块正方形的纯铜底座,用于和散热器底部接触,另外,底座内部开槽,内嵌温度探头,可直接测量底座温度。铜柱在测试时必须紧密地插入绝缘空心导热棒中,它的主要功能就是传递电阻丝所发出的热量。

为了得到稳定的发热量,功率控制端是必不可少的。在这部分结构中,我们通过接触式调压器直接控制输入电压,同时在整个电路中监控输入电流的大小,进而对模拟发热源的输入功率调节。

比拼的规则
1.整个测试过程中,通过接触式调压器将输入电压锁定在200V,此时通过万用表测得输入电流为0.77A。因此可知发热源的功率在150W左右(所有的产品测试都是采用这个功率)。
2.测试中所获取的数据分为两个部分:监测探头温度和出风口温度,其中探头温度可通过与测温探头相连的测温仪获取,而出风口温度则通过风温风速仪在散热器周边出风位置测量得到。
3.安装采用了统一的方式,将散热器与模拟发热源通过医疗专用止血带捆绑牢固,散热器底面与发热源的纯铜底座紧密接触,摆脱了平台和扣具的限制。
4.在测试中我们对环境温度也进行了控制,通过温度测量仪监测和空调的调节,将室内温度控制在26~27℃,最大程度地克服环境温度对测试成绩的影响。
5.每款散热器测试3~5次,最后取其平均值作为结果,避免偶然因素对成绩的影响。
6.温度测试时间为20分钟,包括两个阶段,前10分钟为升温测试,后10分钟是降温测试,具体流程是:
(1)将发热体与散热器风扇同时通电,每分钟记录一次发热体与出风口的温度;
(2)10分钟后,将发热体断电,而散热器风扇仍然保持运转,每分钟记录一次发热体与出风口的温度。
通过考查散热器在温度上升阶段与温度下降阶段的性能表现,最终得到一个随时间变化的柱状图,每个柱体的顶部连接起来又是一条曲线。在测试数据图中,探头温度与出风口温度的柱状图顶端会呈现出一条曲线,分为上升与下降两个部分。曲线的上升与下降的坡度越平缓,落差越低,说明散热器的散热性能越好。
产品性能大比拼
一、Themaltake(Tt)
Tt(即曜越科技)在国内一向以高端形象出现,散热器、机箱等产品线极其丰富。
1.Beetle


(1)产品介绍
Beetle的中文名为甲壳虫,它支持K7、K8、Socket478、LG775四种平台,外形高大,属于典型的高端产品。
甲壳虫为侧吹风道式结构,前端风扇为入风口,气流通过风道带走散热片的热量,最终从尾部排出。该散热器导风口的气流方向面对机箱后部,可将热风直接输送到机箱外,这对机箱内的整体散热都有好处。甲克虫采用了“热管+铝鳍片堆叠”的直接导热结构。热管数量为3根(等效6根),散热鳍片的数量为38片,具有足够大的散热面积。铜质底座采用普通的拉丝工艺。
风扇的转速可调,标称噪音值在20dB~44.5dB之间,转速范围是1600~4300rpm(转/分)。作为一个80mm的风扇,如果以4300rpm运行,噪音会比较大。实际使用时可根据CPU的情况调整,通常2000rpm就能保证系统的稳定运行。Beetle的尾部还有一个80mm风扇的预留位,能满足超频发烧友的更高要求。该产品在风扇的LOGO前和风道侧翼上安装了LED,在接通电源后会发出柔和的7色灯光。
(2)性能点评
风扇全速运转的情况下,甲克虫的散热性能很突出,测试时的最高温度只有46.2℃。切断发热源供电后,测温点的温度下降速度也很快(不到6分钟就降至室温),这明显得益于4300rpm的散热风扇。此外,铝鳍片的密度设计也比较合理,即使在风扇低转速情况下气流也很通畅。美中不足的是,风扇的全速运行带来了较大的噪音。

2.Big Typhoon


(1)产品介绍
Big Typhoon中文名叫大台风。大型12cm静音风扇、独立6热管导热设计、纯铜CPU吸热底座,这些无不体现出大台风的高端定位。大台风“通吃”K7、K8、Socket 478、LG775四种平台。
散热部分是两组硕大的铝制鳍状散热排,单片铝鳍厚度不到0.1mm,总共140片,这样的设计不但能获得很大的散热面积,还能大大降低散热器的重量。导热部分采用了6根独立热管,每根直径6mm,为“铜-水”热管,既环保又高效。风扇尺寸为120mm×20mm×25mm,7扇叶设计,滚珠轴承,转速在1300rpm左右,风量54.4CFM,满负载工作噪音值16dB。
从整体来看,大台风属于热管直接导热型散热器。多达6根的独立热管,具有很高的热传导率。散热部分则采用大面积的薄散热鳍片,在降低重量的同时还能充分利用12cm风扇产生的大风量。
(2)性能点评
满负载运行时,该散热器将最高温度控制在47.1℃,发热源断电7分钟后,探头温度降至室温。测试中发现,虽然12cm风扇转速不高,几乎听不到任何声音,但风量却很大,能将140片铝鳍散热片完全“吹透”,这种大面积散热的设计确实值得称道。唯一不足的就是该产品体积过大,在结构紧凑的机箱中可能无法安装。

3.Sonic Tower


(1)产品介绍
Sonic Tower的中文名称是音速塔,与Tt其他的高端产品一样,音速塔也是全兼容K7、K8、Socket478、LG775四种平台。音速塔体积巨大,做工精细,大胆采用无风扇、无噪音设计,是散热器市场为数不多的“另类”产品。
该散热器的单塔是由55片铝鳍片(每片厚度为0.2mm)组成,双塔共110片。所有铝鳍片排列整齐,间隔均匀,从这点上可看出制作工艺的精密程度。
此散热器总共采用了3根直径为6mm的热管,经折弯封装后与6根等效。折弯处的处理很好,双散热塔热管高度完全一致,这也就说明双塔的效能相同。纯铜底座采用拉丝工艺。
附件简单实用,四种平台的扣具齐全,而且还配备了附加风扇固定架,并有扳手等安装工具。这里要特别说明的是,风扇只能安装到双塔之一的外侧,因此会导致双塔的散热效能不一样。
(2)性能点评
为公平起见,测试中我们为音速塔加装了一个1700rpm的低转速12cm风扇。测试时,音速塔轻松地将测试平台温度控制在46.9℃,发热源断电后7分钟温度就降到了室温。我们有理由相信,在发热量不是很高的主流CPU上采用音速塔,可以不必添加风扇就能稳定控制温度。

二、CoolerMaster
CoolerMaster(酷冷至尊)是计算机相关散热领域的知名大厂,它不但在OEM领域成绩斐然,DIY产品也在部分发烧友心中享有很高的地位。
1.Hyper6系列
(1)产品介绍
Hyper6系列包括两款产品——Hyper6和升级版Hyper6+。这两款散热器结构类似,但Hyper6的包装豪华,印刷精美,而Hyper6+则要简洁许多。Hyper6只支持Socket478和K8两种平台,而Hyper6+则支持Socket478、LGA775、K8以及K7平台。
从外观上看,Hyper6就是Hyper6+的“迷你版”,Hyper6+“魁梧高大”,Hyper6则显得“小巧玲珑”。在产品附件上,Hyper6+比Hyper6丰富了许多,而且把“底座+扣具”的设计改成了“螺丝+固定架”,支持平台由2个扩展到4个。


在结构方面,两款产品都采用了“6热管直接导热+散热鳍片”的设计。Hyper6具有27片全铜鳍片,Hyper6+则升级为43片铝制大面积散热鳍片。它们的散热鳍片密度都很高,每片边缘都进行了锯齿加工处理,增大了散热面积。
在吸热底座上部,两个散热器都加装了铝挤压工艺散热片来辅助散热。Hyper6的底端散热片不是纯铜,而是铝镀铜。在散热片外壳制作上,Hyper6+有了很大改进,采用螺丝固定,可减轻风扇转动时产生的共振。
这两种散热器的风扇都采用了酷冷至尊独特的来福轴承设计。不同的是,Hyper6使用的是8cm手动调速风扇,Hyper6+使用的是10cm的自动调速发光风扇。在风量和静音方面,Hyper6+的10cm风扇的效果好于Hyper6的8cm风扇。在CPU吸热底座(纯铜)加工方面,二者采用了截然不同的处理工艺。Hyper6为盘铣工艺,Hyper6+用的是拉丝工艺。
(2)性能点评
Hyper6+和Hyper6的探头温度峰值相同,都是48.4℃。从柱状图总体变化看,两者性能大致相同。当然,由于Hyper6+测试时的平均室温要稍高一些,再考虑到重量、价格因素,所以总体看来还是Hyper6+的散热性能更强一些。
以测试成绩来看,Hyper6+的改进值得称赞,兼容平台增多,散热面积加大,散热器质量减轻,价格降低都是它强于Hyper6的地方。但是体积的相应增大、10cm风扇品种太少也是Hyper6+的薄弱之处,希望后续产品能有所改进。


2.V91
(1)产品介绍
V91是一款全铜放射性结构的散热器,支持Socket478和K8平台。


风扇转速为1400~3000rpm,标称噪音值为16.6~33.2 dB。风扇轴承采用CoolerMaster的专利来福轴承技术,使用寿命长。
散热片为纯铜材料,呈发射状结构。不过CoolerMater在此结构的基础上又做了进一步改造,下半部分的直径小于上半部,避免底部过大而导致与主板上的电容发生“冲突”。纯铜底座采用拉丝工艺,并且进行了磨砂处理,感觉不错。底部的三抓扣具用于螺丝固定,强度较高,足以承受全铜散热片的重量。
(2)性能点评
满负载时,发热源最高温度50.5℃,成绩在所有参测产品中位列中游,这对于一款非热管产品来说实为不易。V91是一款中规中矩的散热器,没有夸张的外形,但仍具有高于普通产品的性能。

三、AVC
AVC的全称是Asia Vital Components,中文名称奇宏科技,全球最大的计算机相关散热器供应商。
1.拿破仑
(1)产品介绍
AVC的王者系列都以著名军事家的名字命名,拿破仑就是该系列的最新产品,作为支持LGA775架构的产品,拿破仑采用“热管直接导热+铝鳍片堆叠”结构,而且风扇被“夹”在了散热片中间,有点“三明治”的味道。拿破仑重量仅为460g,高度仅有112mm。
拿破仑两端的散热鳍片分别是由42片精制薄铝片堆叠而成。3根U形铜制热管(等效6根)穿插其中,为直接散热型热导管设计。风扇直径92mm,最高转速4000rpm。
散热片与风扇的结合主要依靠中间的塑料壳,同时塑料壳也很巧妙地利用热管来固定。每片铝鳍片的边缘都进行了折边处理,既能扩大散热面积,又可形成导风罩的效果,使冷风的流通集中,增强散热效能。底部的散热块采用了拉丝工艺。


(2)性能点评
满负载情况下,测得发热源的最高温度仅为46.4℃,出风口温度变化也很缓慢,这是所有参测产品中的最好成绩,可见这种“三明治”结构的散热效能很高。如果取下拿破仑中间的风扇,可以发现它的结构与音速塔完全相同,只是散热片少一些而已。看来将风扇放在散热片中间的设计,确实可以获得非常好的散热效能。

2.亚历山大


(1)产品介绍
亚历山大的“身材”比拿破仑的“苗条”一些,最高可支持3.4GHz的LGA775接口CPU。
该散热器的结构很紧凑,三根热管穿插于散热片当中,用于提高热传导率。热管与铝鳍片的结合很紧密,看得出是用纯机械方式将热管穿进鳍片当中,这样做的好处是能有效降低热阻。铝鳍片采用回流焊的工艺与吸热铜底座连接。
铝质散热鳍片共50片,每片厚度为0.3mm。吸热底座表面加工工艺为拉丝。在风扇方面,亚历山大采用8025规格的滚珠轴承产品,最高转速为4000rpm。
(2)性能点评
在风扇全速运转的情况下,测得发热源的最高温度是49.4℃。从曲线图中可以看出,亚历山大在温度上升阶段的持续时间较短,这是由其过小的体积、重量决定的。此外,我们还发现出风口温度基本保持恒定,这说明亚历山大对气流利用非常合理,能均匀带走鳍片各处的热量,体现出它在结构设计上的先进性。

当然,由于产品本身就很轻薄,应付超高发热量的CPU必然力不从心,因此亚历山大最高只能支持3.4GHz的CPU。
四、九州风神
九州风神是国内最大的散热器制作销售企业,产品以性价比出色而著称,市场占有率较高。
1. P720


(1)产品介绍
九州风神P720是专门针对LGA775设计的散热器,外形相对比较小巧。P720整体结构为放射状,也就是俗称的“太阳花”结构。散热片与吸热底座均为纯铜材质,采用回流焊技术连接。薄薄的铜鳍片竟然有130多片,散热面积相当大。纯铜底座采用常见的拉丝工艺,不过表面很光滑。扣具采用的是Intel扣具标准,设计简单,容易安装。
风扇直径90mm,最高转速为3800rpm,最高噪音值为32dB。此风扇为NSK公司的滚珠风扇。风扇电源接口采用4针插头,说明P920支持SmartFan技术((智能温控)。因为此款散热器只支持LGA775平台,所以不需要太多附件,只有一支导热硅脂。
(2)性能点评
P720在满负载的情况下最高温度仅为48.6℃,它的性能比不少用热管的大块头产品都要好,看来高速风扇与成熟的太阳花结构功不可没。测试中出现了一个很有意思的现象,就是出风口温度稳定在26.4℃左右。

经过反复验证,我们认为上述现象是放射状结构造成的。因为放射状鳍片最大的优势在于对气流的干扰、限制很少,空气从各个角度沿鳍片的伸展方向流出,散热面积与发散速度非常快,能很快将热量向四面八方传递出去,这样就出现了出风口温度恒定的现象。
2.U90
(1)产品介绍
U90支持K8与Socket478两种架构。该产品采用“铜热管+铜鳍片”为主体的直接散热结构。铜鳍片共有27片,虽然数量不多,但密度合理。鳍片同样设计了锯齿状边缘,能加快空气的流动,进一步提高热交换率。
U90一共有6根热管(3进3出设计),因此它的价格要比九州风神的其他产品更贵一些。同时,产品重量也达到了1kg以上,这对主板是个严峻的考验。在铜底座上还有一个辅助散热片,进一步增强了吸热底座的吸热能力。该散热片虽然颜色与铜一致,但实为铝材制造,否则散热器的重量又会大幅增加。


产品在细节上也考虑得很周全,比如铝质导风罩与铜底座的结合相当紧密,这样可有效地避免导风罩与风扇产生共振。风扇采用Hypro滚珠轴承,转速为2600rpm,噪音值标称32dB,噪音并不大。由于U90仅支持K8和Socket 478系列CPU,所以扣具相对较少,但做工都很精细。
(2)性能点评
满负载的情况下发热源的最高温度为48.7℃,出风口温度34℃。侧吹式结构有助于系统散热,也是一种非常流行的设计。但是U90的缺点与优点同样明显,超过1kg的重量让人担心主板是否能承受重压。

五、超频三
超频三,英文名称 PCCooler,产品凭借成熟的“压固+螺丝锁合”工艺与上乘的性能得到用户广泛好评。
扬子鳄
(1)产品介绍
扬子鳄的型号为SPA-1200CU+,支持K7、K8、Socket478、LGA775四大平台。该产品采用“压固+螺丝锁合”工艺,将散热片组合成放射状,材质为纯铜,搭配12cm静音风扇。风扇采用双滚珠轴承设计,转速为1100~2200rpm,噪音值为15~25dB,在降低了噪音的同时也保持了优秀的散热能力,适合较高频率的CPU使用。


散热片采用了60片(每片厚度约为0.4mm)铜鳍片,扬子鳄用两个铝块和螺丝“夹”散热片,形成等效的120片铜鳍片,这种独特的散热器加工工艺叫做"压固+螺丝锁合"。这种结构还有一个优点:当冷空气通过散热片后,还能为CPU周边的元件散热,对系统整体的稳定性大有裨益。
扬子鳄的铜鳍片做了二次加工处理,呈波浪形,使表面积大幅增加。散热片之间的间距也更加密集,风扇的风量能够得到充分利用,散热效率进一步得到提高。
值得一提的是,附件中除了配送针对四种平台的扣具外,还有一个调速器,用户可根据自身的情况调节风扇转速。
(2)性能点评
满负载运行下最高温度是49.1℃,温度控制得相当不错,与众多的热管散热器相比毫不逊色。扬子鳄的散热片结构与“太阳花”异曲同工,出风口温度能很稳定地保持在26.7℃!而且测温点的降温速度也很快,可见材质的热传递性能与散热效能都很高。

写在最后
经过一番性能比拼,我们将参测产品分成了三个档次。
第一档次:拿破仑、Big Typhoon、Sonic Tower、Beetle
这四款产品,拥有最强的散热性能,代表了当前风冷散热技术的最高水平,从它们身上就能看到风冷散热器以后发展的主要方向。
第二档次:Hyper6+、Hyper6、P720、U90、SPA-1200CU+
这五款产品本身素质也很优秀,在结构设计上各有所长,只是性能比第一档次的稍显逊色。P720与SPA-1200+是非热管产品,能从热管产品的“围攻”中脱颖而出,表明传统的散热片制造工艺并未过时,只要能继续优化产品结构,一样能取得优异的性能。
第三档次: 亚历山大、V91
这两款产品具有较小的“身材”,因此与其他巨型散热器相比,性能上存在差距也属正常情况。当然,产品自身也确实有需要改进的地方。
我们知道,热管的功能就是导热,而且速度极快,但是热管本身不能散热,它必须依靠散热鳍片与风扇。这与传统散热器的设计思想没有本质不同,其难处在于如何更好地降低热管与吸热底座、散热片之间的热阻。
基于上述原因,我们看到所有采用热管的散热器,都安排了非常多的薄铝或薄铜片来进行散热。
另外,传统的散热器结构没有过时。比如经典的“太阳花”结构,未来依然可保持活力,改良空间也很广阔,比如将铜芯换成热管,直接让热管的吸热端与CPU表面接触,相信性能会更加出色。
高端散热器虽然好,但并非每款主板都适合它们,最常见的情况就是扣具与主板不兼容,散热器金属板被电容阻挡而无法安装。因此,用户在购买散热器时一定要注意安装问题。