让你的爱机凉爽一夏——PC散热系统优化指南
特别策划
前言
炎炎夏日已然来临，满头大汗的你坐在热烘烘的电脑前玩游戏，突然因为机箱里温度过高导致死机……那是一件多么令人抓狂的事情。全面改善你电脑的散热系统，降低电脑的工作温度以保证它在这个酷暑中能稳定地工作已经成了当务之急，那么我们该从何下手呢？首先我们必须了解相关的散热知识，然后才能根据自己的实际情况和需求，打造一套完美的散热系统，请跟我们的工程师一起，利用我们的理论与测试数据，实施夏日“消暑”计划。
DIY玩家的散热战斗
我们知道，电脑和其它电器一样，在工作中也会产生很大的热量，如果不尽快地将热量散发到周围空气中去，就会导致电脑元件温度升高，影响其工作稳定性。而机箱中发热量最大的部件，无非是CPU、显卡、主板芯片组、硬盘等等，如何解决它们的散热问题，然后再将机箱内的热空气排出去，就成了PC改善散热系统的重点。而我们强大的DIY玩家在与机箱内的热量的战斗中，迸发出了很多“强悍”的创意。
想想小编以前上大学的时候，夏天在宿舍里是怎么给电脑散热的，打开机箱，花30元钱买把“鸿运扇”，对着敞开的机箱一阵吹，效果还蛮不错（那时候要花一两百元去买高档CPU散热器几乎是不可能的事情），当然，这样做一是灰尘多，二是不安全，这只是证明：DIY玩家的想象力和创造力是无穷的，比如下面两个够“嚣张”的例子……
嗯……打开机箱，买个大功率的工业风扇对着吹效果肯定不错，顺便连人一块儿吹了，空调也省了，还可以做凉面。不过这噪音和占据的空间比较令人头疼，而且也不太美观……当然你住在仓库的话就另当别论。
把整个平台直接放到这个“筒”里去！太有个性了！绝对凉快，“音响”效果也很牛，就是灰大点儿，这样用两个月的话，主板上估计就像刮过沙尘暴一样……不过说实话没准儿还真有强人这么干。
这两个玩意的确是太无厘头，但是它们却能有效地解决机箱内的散热问题，同时表明了DIY玩家对于改善PC散热系统的迫切需求。当然，这也不是叫大家就去用这样不靠谱的散热方案，相反地，举这样的例子正是为了说明，要完美地解决机箱内的散热问题，不仅仅是将温度降下来那么简单，同时还要考虑散热系统的体积、成本、噪音等等。而这些正是我们这次主题策划所要探讨的内容。接下来，我们就从几大发热“元凶”入手，为大家全面介绍PC散热系统的优化（针对主流用户的风冷散热系统）。
CPU散热篇
作为机箱中散热的头号敌人，CPU拥有强大的“发热”能力，当然现在的主流处理器在制造工艺不断进步的情况下，相对以前Intel的Prescott已经好多了，目前四核心的Core2 Quad Q6600的发热量仅与当年的Pentium D820相当，但就算这样，它的满载功耗依然在100W左右，更别提超频后的功耗了。在炎热的夏天，要让超频后的CPU稳定工作，选择一款出色的CPU散热器还是有必要的。
当然，很多朋友要说了，Intel或者AMD标配的散热器就很好用啊，难道还不行吗？一方面，标配风扇对付标准频率下的处理器的确没什么问题，但超频后处理器的发热大幅度增加，原配的就未必能对付得了；另一方面，很多希望超频的玩家本身就直接购买了散片处理器，当然还需要另外购买更强大的散热器。此外，原装散热器在照顾CPU周边电路、主板芯片散热方面也有一些值得改进的地方，在这方面很多独立的散热器产品就要做得好得多。
散热片材质与工艺
在以前的《电脑报》相关文章中，我们已经对CPU散热器的选购进行了很多次详细介绍，在这里我们也不会列出一堆公式、曲线图什么的来说明散热器材质的吸热速度、导热速度等等，大家要知道的就是，出于散热性能、加工难度与成本的原因，铜与铝合金是最适合做CPU散热器的材料。简单地说，铜拥有比铝更好的导热能力，但密度过大的原因导致很多铜质散热器都比较笨重，对主板与机箱的强度有一定要求；铝合金质量较轻，加工难度低，导热性能良好，是性价比不错的材质，但对于高端DIY玩家来说，铜质热管散热器还是最好的选择。
当然，也有铜铝结合的设计，在散热效果与成本之间达到一个平衡，但这个结合工艺的好坏，就完全决定了散热器产品的优劣。现在流行的铜铝结合工艺主要有铝质散热片嵌铜、塞铜以及冷锻、压固、回流焊等等，其中冷锻成本昂贵，主要用于高端产品，压固成本低廉，被广泛应用（典型代表就是ZALMAN的“菊花”形散热器），而另一些常见的散热器大都使用了铝质散热片底部嵌铜的做法，我们也会比较一下全铝散热片与底部嵌铜散热片的散热性能。
为了全面比较散热片的性能，我们在测试中决定不使用风扇，在主板BIOS中观察在1分钟之内CPU的温升幅度（室温26℃，下同）。当然，我们不能保证测试的散热片外形设计完全一样，但我们尽量保证它们的体积和散热面积比较接近（扣具的力度都处于正常状态），这样的测试结果仍然可以参考。
点评
可以看出来，如果制造工艺过关的话，底部嵌铜的方式对于提升散热器性能来说有比较明显的帮助（测试中铜底散热器体积要大一些，也在一定程度上增加了热容），铜的瞬间吸热能力也让开机温度相对全铝要低一点点。当然，实际选择中，影响散热效果的因素还很多，例如扣具的力度、鳍片的设计、铜铝结合的紧密程度等等。
这里我们比较了全铝材质与底部嵌铜的散热片的区别，当然市场中还有很多采用各种铜铝结合技术的散热器，它们已经成为市场中的主流产品，因此如果是购买独立的散热器，建议购买铜铝结合的型号，不会太重，性价比也更好。
风道很重要
除了散热片的材质与制造工艺，散热片的鳍片排列方式、风扇产生气流的走向也对散热效果以及散热器对周边设备的辅助散热起决定性作用，我们称风扇产生气流的走向为散热器的风道。
从这两张图片我们可以看到，对于AMD平台的原装风扇来说，不管CPU风扇多么强劲，始终只能照顾两个方向的散热，要么照顾内存和CPU供电电路、要么照顾主板芯片和内存（要看主板的PCB布局）；而Intel的原装风扇由于鳍片呈发散分布，气流朝四面八方吹出，同时兼顾了CPU周围供电电路元件以及主板北桥芯片、内存的散热，可以说在这方面，Intel的原装散热器对整个系统的辅助散热效果更为出色。当然如果单独购买散热器的话，可选择面就很大了，我们同样也可以在AMD平台上使用能照顾到周边设备散热的散热器。
我们除了在选购时尽量考虑能照顾到主板芯片、供电电路散热的CPU散热器，比如发散型鳍片以及大尺寸风扇的产品外，也应该注重风扇直吹与侧吹的方式，因为它对辅助散热能力也有很大影响，下面我们就针对散热器的辅助散热能力进行对比测试，主要选择了AMD原装散热器（直吹）、直吹大风扇散热器（可照顾360°周边散热）、侧吹散热器，测试中测量主板芯片（北桥）、内存表面、CPU供电电路MOS管的温度。
点评
很明显，能“吹”到和不能“吹”到的效果差别是比较大的，能够照顾到周边元件散热的直吹大风扇散热器让北桥、内存以及MOS管的温度都保持在一个比较低的水平。这是因为大尺寸的风扇可以让气流通过北桥、内存以及MOS管的表面带走热空气，而侧吹式散热器则只能照顾到北桥和内存（本次使用的侧吹风扇尺寸较大，风力可以达到与风扇朝向平行的内存表面），所以可以看到侧吹式风扇对北桥的散热改善很明显，但MOS管则照顾不到，使其温度偏高。不过，直吹式大风扇散热器也有它的弱点，那就是体积太大（一般来说，这类风扇的直径都在9cm以上），在一些主板和机箱内安装会比较麻烦。
热管，散热器中的生力军
热管，是现在很多散热器厂商炒作的散热技术，简单地说就是通过在密封金属管内的冷凝液不断地在液态与气态之间转换，从而实现传递热量的功能。一般来说，我们使用的热管散热器在吸热端要加装铜或铝质的吸热片，在散热端也要配备密集的散热鳍片。虽然采用热管的散热器大都看上去十分豪华，但并不能说采用热管技术的散热器一定就比常规的散热器强（由于热管本身热容小，必须搭配设计合理的散热鳍片以及强悍的风扇才能保证出色的散热效果）。另外，热管的制造工艺、材质的选择、热管与散热片的接触紧密程度、散热端鳍片的设计等等，也要影响整个热管散热器的效果。
现在市场中一些普通的热管散热器都存在热管与散热片之间接触不够紧密的问题，这主要是因为制造工艺还不过关。另外，也有散热片部分的材质偷工减料，导热性能大打折扣的。所以在选择热管散热器的时候，不要被它夸张的外观唬住了，还是要仔细观察一下它的做工以及材质、散热片的设计情况。
相信大家都想看看热管是不是比普通散热片强很多，我们选择了一款做工比较好的Intel平台热管散热器与普通铜底散热器进行对比，对比过程中都不使用风扇，看看1分钟内CPU温度上升的速度与幅度。
点评
测试中，采用6条热管设计的散热器使核心温度上升明显要慢一些，散热片的温度上升比较快，由此可见其热量传输到散热片各部分的速度要快些，CPU的热量被较快地带走，所以核心温度会比一般的铜底散热器更低一些（当然，这与本次测试我们选择的热管散热器做工很好，热管与鳍片之间结合得非常紧密，鳍片的数量也较多也不无关系）。但是由于热管热容小的特性，必须要在热管散热端使用更密集的鳍片来保证散热面积，就像我们本次使用的散热器那样。
风扇，散热性能与噪音的平衡
我们现在使用的CPU散热器大都是主动散热的风冷式散热器——即便是液冷散热器，在散热端也都配备了风扇。虽然也有部分厂商推出了不带风扇的完全静音版散热器，但我们认为在目前主流的电脑上，使用被动散热的静音散热器不太现实：如果要达到不错的效果，散热器制造成本会很高，而在成本不高的情况下静音散热效果和普通的风冷完全不可同日而语，所以，我们建议大家还是选择主动散热的产品，不过在噪音的控制方面，还是要注意一下，而风扇也正是噪音控制的关键所在。
风扇的三个规格，转速、风量、风压是我们比较关注的，也是对于散热性能以及噪音控制最为直接的。扇叶的设计与转速决定了风量和风压，而我们可以简单地认为，CPU风扇目前主要走大尺寸高风量、小尺寸高风压两大路线，配合散热片的设计，两者各有所长，前者噪音小，适合大尺寸散热片，但导致整个散热器体积增大；后者体积小，可以配合的散热片形式比较丰富，散热效果较好，但噪音难以控制。当然也有折中的选择，在散热能力与噪音之间取得一个平衡，但现在更常见的解决方案是：智能调速。很多主板都已经支持根据处理器温度自动调节风扇转速的功能——通过控制电流来完成。
那么到底是大尺寸大风量效果好，还是小尺寸高风压更好呢？两者的噪音表现、散热器体积又如何呢？我们找来两款具有代表性的产品进行对比，测试中观察AMD CPU在满载情况下1小时后的核心温度。
点评
可以看到，这两款散热器的散热能力基本上差不多（当然这里的例子只是作为一个大致的参考，实际情况还要复杂得多，涉及到散热片设计等等）。但是两者各有优缺点。对于9cm的高风压风扇来说，风力强劲，弥补了散热片面积行对较小的弱点，另外正是因为散热片体积不大，所以比较好安装，但由于风压大的原因，风扇的噪音也很明显；对于12cm的大风扇散热器来说，转速低，噪音低，但风量很大，除了对CPU散热外还可以照顾其它周边元件的散热，同时大尺寸的散热片也提供了更大的散热面积，但是散热器整体体积偏大不利于安装。所以，鱼与熊掌兼得是非常困难的，大家也只能根据自己的实际情况进行选择。
显卡散热篇
目前，显卡可以说是机箱内最大的发热源了。现在最高端的GeForce GTX280，光是显卡本身功耗就在200W左右，最新上市的Radeon HD4850核心温度最高也能达到80℃，虽然显卡厂商都认为GPU在80℃情况下完全可以正常工作，但是显卡产生的热量明显提升了整个机箱内的温度，这样也会对其它配件的稳定工作造成影响。因此，我们除了要注重显卡本身的散热之外，也要注意将显卡产生的热量排出机箱。
显卡出厂时都原配了散热器，因此除非我们有特殊的超频要求，否则是不会去单独购买高档显卡散热器。所以，选择显卡散热器基本上就是选择不同品牌的显卡，不过现在市场中原配的显卡散热器型号非常丰富，效果也各不相同，选择的时候除了注重散热效果，还要注重体积（以免影响安装），同时也要注意对显存的辅助散热效果。下面我们就详细分析一下。
散热器体积要注意
现在的显卡厂商在显卡散热器的搭配上可以说是下足了功夫，散热器越做越大，热管、大风扇、超大散热片，无所不用其极。在一些相对高端的显卡上，使用占用双插槽的FX FLOW型“吹风机”散热器也是很常见的。这些大体积的散热器虽然十分豪华，但在安装的时候也有几点需要注意一下，首先是过大的体积会不会影响其它硬件的安装——曾经出现过两块显卡风扇太大没办法插在同一块主板上组建SLI的情况。其次是散热器会不会太重，导致显卡在立式机箱中长期处于受重压变形的状态。
现在市场中比较常见的显卡散热器主要有NVIDIA/AMD原装的“吹风式”，还有源自ZALMAN的“菊花形”。我们选择了采用这两种主流散热方式的GeForce 9600GT显卡，看看它们的散热效果与整体体积和重量。
点评
很明显，非公版的GeForce 9600GT在厂商的深度开发之下，已经搭配了非常强劲的散热设备，甚至效果还要好于NVIDIA原装的产品（如果想详细了解GeForce 9600GT散热器情况，还可以参看今年第23期《电脑报》的GeForce 9600GT横测文章）。不过，这类非公版显卡搭配的风扇在体积上都相对公版产品更大，购买之前还得参考自己的机箱或者主板是否能够支持（一般来说没有问题，除非是使用迷你机箱或者主板）。不过从重量来看，用料扎实的公版散热器反而要重一些。
显存也要散热好
显卡上面，除了GPU是发热源之外，显存也是发热大户。不少针对DIY玩家推出的超频版显卡都给显存配备了散热片（或者是GPU散热片同时也覆盖了），不过对于一般主流显卡来说，常见的解决方式是，通过大尺寸的风扇以及合理的鳍片、风道设计照顾到显存甚至供电电路的散热。
这里我们选择了可以照顾到显存散热、采用大尺寸风扇和发散式鳍片的GeForce 9600GT与采用公版散热器（通过GPU散热片给显存散热）的GeForce 9600GT进行对比，看哪种方式对于显存的散热更有帮助。
点评
看来，用散热片对显存进行散热还是没有用风扇直吹的效果好，采用菊花形散热器的GeForce 9600GT显存温度要低一些，大尺寸的风扇直接将气流吹到显存的表面，带走了热量，对于突发热量不是很高的显存来说，这样的方式反而好于使用导热垫片接触的散热片，效果好，成本也更低，风扇尺寸的增大使得转速可以设置得比较低，降低了噪音，但明显的缺点就是风扇体积更大，占用了主板上方更多的空间。
要静音还是要凉爽
噪音与散热效果的取舍同样是显卡散热器所面临的问题。对于一些普通用户而言，既不超频，又不会玩很大型的游戏，显卡也只是入门级的产品，发热量并不高，他们只希望用电脑的时候不会被噪音所干扰，那么给这类显卡设计静音散热器也是无可厚非的。但对于DIY玩家或者是游戏发烧友，超频以及玩大型3D游戏是主要应用，使用的高端显卡长期处于超频、满负荷运算的状态下，功耗较高，发热量巨大，这时候还是用静音散热器的话，明显很难控制显卡的温度。
我们这里选了一款静音版的GeForce 9600GT与公版的GeForce 9600GT进行对比，看看在这样的主流显卡上，使用静音散热器到底与主动散热器有多大差距。
点评
静音版散热器的确能够完全没有噪音，不过我们也必须忍受高达81℃的GPU核心温度，散热片也十分烫手，这对于显卡的寿命来说也是没有好处的。我们的观点是，对于主流或者更高端的显卡，使用静音散热设计不太实用，毕竟它难以应付这类显卡的发热量。另外对于游戏玩家来讲，主流显卡的风扇那点噪音是可以接受的——你戴着耳机或者开着音箱打游戏，还能听见风扇吵吗？我宁愿风扇强劲一点，让显卡频率超到更高，游戏性能更好！平时不打游戏的时候，大多数公版显卡的风扇都可以自动降速，噪音也可以控制得不错，所以除非你使用的显卡是仅用于一般办公或者HTPC的入门级产品，否则我们不推荐你选择被动散热的显卡。
硬盘散热篇
虽然现在硬盘的节能技术不断改进，但大容量多碟片的产品依然在工作温度方面尤其“火热”，如果有朋友用过万转硬盘，那么对它的发热量相信印象很深。硬盘除了电路板上的元件会发热之外，有机械部件的电机与碟片更是发热的中心。如何降低硬盘的工作温度，直接影响到硬盘的寿命与所存储数据的安全——温度太高可能造成坏道的产生。因此很多厂商都推出了针对硬盘产品的散热器。
散热器选择要谨慎
对于硬盘来说，震动可以说是致命的，在硬盘散热器产品还没有特别正规化的时候，我们也曾经使用过比较流行的带风扇的主动式硬盘散热器，整个散热器就是一个简易的金属壳子，上面安装了两个6cm的风扇。结果在使用该散热器之后不久，硬盘就出现了大量坏道，最终我们发现，是因为散热器上的风扇不合格，转动时震动太大，导致硬盘在通电的情况下长期处于不断轻微震动的状态，使得磁头与盘片发生了碰撞而产生了坏道。
从上面惨痛的例子可以看出，选择硬盘散热器不单要考虑散热效果，也要考虑对硬盘本身稳定工作的影响，特别是主动散热器，需要谨慎选择。市场中流行的硬盘散热器大都是图中这种“硬盘盒”的设计，也有加装散热条的设计，都是在硬盘上增加散热片然后固定在机箱的光驱位上，其实这种解决方案比较实际，我们还可以另外在机箱中加装辅助散热的风扇，这样就避免了硬盘散热器上直接安装风扇对硬盘可能造成的震动损伤。另外还有一点，选择硬盘散热器时也要注意硬盘外壳与散热片是否能充分接触、硬盘底部电路板会不会因散热器而导致短路，散热器的材质如何（可参照CPU散热器材质选择），避免购买的散热器成为硬盘的“棉衣”，造成相反的效果。
机箱电源篇
机箱作为容纳硬件部件的载体，对PC内部整体的温度影响是非常大的。一个散热设计合理的机箱，可以大大降低各个配件的温度，而选择一个散热设计失败的机箱，迎来的可能是频频的死机。目前比较流行的Intel 38℃、CAG（机箱空气引导设计规范）1.1等标准，就是针对机箱的散热标准，例如Intel在CAG 1.1标准中就在机箱侧面板上开启了一个直径9cm专供CPU风扇进气的可伸缩通道，同时在侧面板对应显卡的位置也留了进风口，这都是为了改善机箱内部的气流以达到更好散热效果的目的。
辅助散热是关键
从图中可以看到，合理的气流走向可以将内存、硬盘、CPU散热器以及显卡散热器上的热空气带走，而机箱侧面板上的进气口则可以更好地改善CPU以及供电电路的散热。
散热问题比较难解决的应该是一些内部空间过于狭小的迷你机箱，由于空间过于狭小，各个发热配件之间距离过近，不利于热空气流动，再加上内部风扇位置不妥，造成气流紊乱，也让散热效果大打折扣。对于这一类机箱，不推荐使用发热量大的处理器、显卡，另外在机箱后部和前面板合理地加装9cm或者12cm大风量风扇（尺寸要根据机箱实际情况而定），也可以改善内部气流循环。
电源风扇有讲究
除了机箱风扇外，我们使用的ATX电源对于机箱内的散热也有一定的辅助作用，原因是ATX电源上也有相应的散热风扇，可以帮助把机箱内的热空气通过电源抽出机箱外。而这方面效果比较突出的要算带有双风扇的电源，因为安装在机箱里之后，双风扇电源向下进气的风扇正好对着CPU散热器（或者内存），可以将它周围的热空气吸走，同时通过电源后面的风扇排出机箱外。另外，采用单个大风扇下方进气的电源更为常见，这种设计也可以吸收CPU或者内存周围的热空气并排出机箱外。
当然我们也并不是说一定就要选择辅助散热能力强的电源，因为由于对功率设计的需求，电源内部的电路元件布局必须首先保证功率的提供，这就导致一些大功率电源内部相对狭窄，未必有足够的空间来安装更多、更大的风扇，所以选择辅助散热能力强的电源，也要先满足PC供电功率、品质的要求之后再考虑，如果不能兼顾辅助散热性能，我们也可以通过自己另外加装机箱风扇来弥补。
写在最后
硬件评测周刊 王诚
这里我们通过测试数据，针对PC机箱内散热系统的一些知识以及相应散热器的选择作了一些介绍，当然，要详细说明散热器的设计，那可以写上一本书的内容，这里的介绍也只是针对市场中的产品挑出了一些比较重要的点进行说明而已，大家在选择相应配件的散热器时，可以特别注意下这些要点，相信会有一定的帮助（下期我们将推出主流CPU散热器的横向测试，包括Intel和AMD原装散热器与各个品牌的散热器产品比较，敬请关注！）。
另外，再好的散热系统（这里我们指的是大家常用的风冷系统），也不可能将温度降到室温以下，而且室温对配件工作温度的影响可不是简单的加法，所以尽量在比较适宜的室温（26℃左右，不宜超过30℃）下使用电脑，才是最重要的，有条件的话，还是尽量开空调为宜。