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水冷的秘密(一) 水冷基础知识篇

2010-08-16芒果《微型计算机》2010年7月下

水冷头(Water Block)

水冷头简称为冷头,又称吸热头、吸热盒,其作用是将发热部件的热量传递给水冷液,对整个水冷系统的性能影响仅次于冷排。冷头使用吸热和导热性能良好的铜、铝、银等金属制作底面,让底面直接接触发热部件吸收热量,然后再把热量传递给水冷液。按照内部水道的设计特色,我们可以把冷头大概的分为平板式、常规水道式、微水道式和喷射式四类。

平板式是古老的设计,加工简单、水阻也小,但是性能相当低下,现在已经趋于淘汰,只有少数低热量部件如南、北桥的冷头还使用这种设计。

常规水道式冷头是在平板式的基础上增加了一些凸起或者圆柱,以增加与水的接触面积并带来一定的乱流,从而加强散热能力。常规水道设计广泛应用于南北桥、主板供电部分和全覆盖冷头。

 
EK Supreme LT冷头的底面,有间隙极小的微水道。

微水道式的冷头底面有很多异常精细的狭长水道,使底面与水冷液接触的面积大幅度增加,迫使水冷液高速通过密集的水道并产生较大的乱流,从而高效地吸收热量。它被广泛应用在中档CPU冷头中。

喷射式的工作原理是将水通过狭小的喷嘴快速喷射到不平整的底面上,提升局部流速并且形成很强的乱流,从而使水冷液的吸热效率大为提高,目前市场上性能强的冷头大多是这种结构。需要注意的是,喷射式冷头的出入水管不能接反,否则会影响性能。

EK的Supreme HF,目前公认性能强的冷头之一,除出厂时内置一个喷嘴导流板外,还提供了额外的四种喷嘴导流板,其中甚至还有一个空白的导流板让你发挥想象力自己加工。

因为喷射式冷头的性能广受追捧,不少厂商开始推出混血版设计,它的特点是没有真正的喷嘴,只是用上盖简单地把水引入底面中心部位再垂直注入。这样的混血设计虽不能达到喷射式的高性能,但是工艺要求比真正的喷射式冷头简单,性能也还不错。

主板和显卡是比较特殊的部件,因为它们的发热部件多而分散,空间也比较狭窄。如果在每个发热部件上都安装冷头,走管的难度会很大,也难以实现美观,更可能导致许多主板槽位被白白占用。没有全覆盖冷头的年代,显卡使用显卡核心与显存冷头各自独立的方式,为了能把两者连接起来,甚至设计了一种专用的F形分管器或是90度弯头把核心和显存冷头串联起来。不过即使如此,显卡的供电部分还是照顾不到。为克服单个冷头的缺点,全覆盖冷头诞生了。它不但可用一个冷头照顾多个发热部件,还大大减少了接头的数量,令走管更美观。

Swiftech的Epsilon GTX295,为单PCB公版 GTX295设计的全覆盖冷头,照顾到了卡上所有发热较大的部件。

当然,全覆盖冷头也有明显缺点,就是通用性很差。全覆盖冷头只会针对少数几种中高端公版显卡设计,想升级显卡很可能就要更换全覆盖冷头。主板没有公版概念,因此厂商也只会为玩家常用的高端主板推出全覆盖冷头。

流量对冷头来说一般都是越大越好,大多数CPU冷头的佳表现通常是从1. 5~2GPM(约合337.5~550LPH),假如达不到这个流量冷头的性能就不能得到发挥。如果流量在1GPM以下,冷头的性能下降就比较明显了,特别是喷射式或者混血版冷头更是如此。

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