●前言
在硬件DIY爱好者的眼里,侧吹式与下压式散热器似乎永远都是争执的谈资。侧吹式的拥护者认为下压式难以提供极致的CPU散热效果,且无益机箱风道;下压式的拥护者嘲笑前者顾首不顾尾,让CPU周边元件一直遭受炙热烘烤。而更多的攒机用户则是不知所措,难以抉择,因为对这两种散热器特性产生的效果差异幅度,以及实际使用中可能会导致的结果,他们并没有机会亲身领会。作为一个电脑评测机构,我们该做些什么才能解开困扰用户已久的谜团,并让他们不再怀疑这个答案呢?
彻底清算侧吹与下压的优劣
●裸机测试说服力不足,那么装入机箱吧
针对上述情况,笔者在今天2月份撰文一篇《侧吹式PK下压式 高端散热器该选哪种?》,文中在裸机平台状态下测试了两款散热器的性能及特性差异,得出的测试结果证明下压式散热器不适合做长期实用超频使用。对此不少网友提出质疑,他们认为机箱风道会对散热器的性能发挥造成影响,所以只有将测试平台装入机箱内部,彻底模拟实用状态,得出的结论才更有说服力。尽管机箱风道的强度并不足以颠覆散热器的特性,但笔者赞成更贴合实际的测试方法,于是本文即接上期话题,讲述侧吹式与下压式散热器装入机箱后的测试情况。
酷冷至尊“开拓者”机箱定位于主流玩家用户,性价比出众,采用常见的前进后出式风道设计,结构简单合理。这款机箱的受众与中、高端CPU散热器基本吻合,固决定选此作为本次测试所需设备。
欲了详细解两类散热器的设计理念与结构特性,可点击上图。
本次测试使用侧吹式与下压式散热器均是由九州风神提供。九州风神系国内著名散热器品牌,经过多年的历练,产品技术、理念与国际接轨,在使用风冷原理的侧吹式/下压式散热器中都有相当的建树。参与本次测试的两种散热器便是目前代表其最高技术水平的“黑虎鲸”与“冰刃”。
●下压式散热器:九州风神 黑虎鲸
九州风神 黑虎鲸
黑虎鲸配备直径12cm风扇,额定转数1800rpm,倒悬式无框设计,能将气流最大限度地散射到四面八方。
黑虎鲸拥有6根直径6mm纯铜热管,表面经过镀镍防锈处理。热管一端穿越铝质鳍片,另一端与纯铜导热底座紧密结合。
●侧吹式散热器:九州风神 冰刃
冰刃同样采用直径12cm风扇,常规有框设计,最高转速1500rpm,通过钢丝卡簧固定在塔式鳍片一侧。
冰刃配备了4根U形热管,热管两端同时穿越鳍片,U形底部与CPU接触,实际上具有双倍的导热效率,这种结构目前只可在塔式侧吹散热器上使用,也因此成为其最大独有优势。此外每根热管直径达到8mm,热阻小于常见的6mm热管,与一些6根热管的骨灰级侧吹式散热器相比,传热效率又逼近一步。冰刃还采用了日趋流行的热管直贴技术,热管直接与CPU接触,能减小热阻,可谓锦上添花之笔,不过对加工技术要求更高。
●测试中CPU频率设定状态
测试平台基本延续上一次侧吹PK下压对比的配置,基于Core i7平台。测试中处理器i7 920将被超频至166MHz×20 @3.3GHz,核心电压维持默认。使用这一设定的目的是为了模拟大多数DIY玩家都会做的实用超频,提高对散热器的考验。
●测试方法
测试分待机和满载两种状态记录温度并考察周边发热状况。满载的方式为关闭超线程后开启4个SP2004向CPU施加100%的负载,致使其进入最大发热效率。运行10分钟后用HW Monitor软件显示CPU四颗核心的温度取平均值,并用热成像仪扫面CPU周边区域,观察散热器对CPU周边温度的控制能力。
这次测试所用主板为映泰Tpower X58A,它北桥散热片相对较小,且北桥及MOSFET散热模块均采用了独立的鳍片,无热管做热量导通,热量不会分散,十分适用与考察CPU周边发热。
●热成像仪及扫描区域
现已到入夏之际,室温位于25℃~28℃左右,与2月份上第一次测试时差别较大。因此决定本文仍加入裸机测试部分,这样在热成像仪无阻碍地拍摄下,我们可以预估这两款散热器应对酷暑的能力。下图为将被热成像仪扫描的CPU周边两个区域:A和B。
●测试平台软硬件构成
为了确保散热器效率对比的公正性,测试中两款散热器的12cm风扇都设定转速为1500rpm左右。一切准备就绪,接下来展示CPU测温截图与热像图谱。
●裸机待机状态CPU核心温度对比
侧吹式CPU核心平均温度:43.3℃
●待机状态CPU周边热像图谱分析对比
冷色-->暖色 表示 低温-->高温, 热像图谱中每个栅格左上角显示此栅格区域的平均温度。
○对比区域A
○对比区域B
●裸机满载状态CPU核心温度对比
侧吹式CPU核心平均温度:59℃
●满载状态CPU周边热像图谱分析对比
冷色-->暖色 表示 低温-->高温, 热像图谱中每个栅格左上角显示此栅格区域的平均温度。
○对比区域A
○对比区域B
●裸机状态测试小结
总结刚才的测试,在单独针对CPU散热方面,侧吹式散热器无论在待机还是满载时都比下压式低了3~4℃,尽管前者的热管数量比后者少两根,显然这得益于U形热管的利用效率。但随后的热像图谱也说明下压式散热器穿透鳍片后的发霰气流可以非常有效地控制CPU周边主板的温度。北桥、MOSFET以及内存工作环境都得到明显改善,尤其是当主板自备的散热措施不够强大时,它们之间的差别更是犹如天与地一般。
●装入机箱,解开谜团
现在到了本文的关键阶段,将测试平台装入机箱,模拟真实的日常使用环境。一个合理的机箱风道对散热效果到底会有多大影响?侧吹和下压式散热器又能保持多少裸机时特性吗,谜底马上揭晓。
前置进气风道穿过硬盘仓位
在启动测试之前,值得一提的是,酷冷至尊的开拓者机箱在设计上对这两种散热器都有所考虑。侧吹式散热器的气流朝向机箱后置抽气风扇,可以顺畅地将热空气排出箱体。而下压式散热器则正对机箱侧盖上开设的网孔,冷空气来源亦十分充足。如今这些设计几乎在低、中、高所有定位的机箱上都可觅其踪迹。
装入机箱后两种散热器的效果都有所下降,这是理所当然的,毕竟所处环境是封闭的空间,尤其当环境温度较高时,良好的机箱风道也无法避免这个现象,只能起到改善作用。不过它们之间散热效果的相对差距却没有扩大,甚至还缩小了一些,下压式散热器并不像想象中那样与机箱风道相悖,毫无疑问是侧盖上的进气网孔发挥了作用。
侧吹式CPU核心平均温度:46.8℃
●机箱内待机状态北桥温度对比
进入BIOS可以了解北桥温度情况,虽然机箱风道气流经过北桥散热片时起到一些帮助,可是使用侧吹式散热器时的北桥依然水深火热,微弱的气流只是杯水车薪,而且这还仅仅是待机状态。BIOS里显示的温度与操作系统内软件读数会有少许误差,但不妨碍辨认两种散热器的差距。不过无论如何不可否认机箱风道确实会缓解它所经过的局部热源。
最后终于到了最残酷的测试部分——机箱内满载测试。若能通过此考验就基本说明这台主机能够在任何一个季节稳定运转,而不需要空调的协助。这其中散热器是功不可没的。
侧吹式CPU核心平均温度:64.8℃
机箱内满载测试时侧吹式与下压式之间的差距被稍稍拉大到了5℃,单就CPU而言,侧吹式散热器得天独厚的优势不容磨灭。下面我们需要用热成像仪透过侧盖上的网孔窥探CPU周边的状况。
●满载状态CPU周边热像图谱分析对比
散热器的工作成果大致是按发热源的强度线性变化的,满载状态下两者散热效果的对比与待机状态不会有太大改观。网孔对热辐射有一定屏蔽作用,但我们仍能隐约分辨出侧吹式散热器周边的散热状况不太理想,而下压式却丝毫不为所动,继续保持着它的固有优势。
●结语
参考这第二次更贴切实际的测试,相信用户会对机箱风道的作用有了理性的认识。机箱风道的强度有限,想要确保整体散热效果比裸机时不降低是十分困难的。散热效果(非散热效率,散热效率只由散热器结构决定)与环境温度又呈线性变化关系,因此从理论上而言,只有当环境温度降低时,散热器效果才会提升。想要借助机箱风道去获得比裸机下更好的散热效果,除非能让机箱内部温度低于外部环境,遗憾的是机箱不具备冰箱的功能。机箱风道所能显著改善的,仅限于裸机时无缘受到主动风冷眷顾的热量淤积部分,以及让CPU温度不会比裸机时高出太多。
综上所述,对于侧吹式和下压式这两种散热器,笔者坚持今年2月份文章中的结论:
侧吹式散热器更专注于压制CPU的发热,而对周边照顾不周。下压式虽对CPU散热稍逊风骚,但却将供电、北桥、内存统统纳入它的怀抱。当系统满负荷工作时两者的优势和劣势都会被进一步放大,总体而言,侧吹式散热器是冲击风冷极限频率的利器,而下压式则更适合发烧友长期实用超频。