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详解下....CPU散热器/CPU风扇
作者:admin  来源:本站  发表时间:2014-12-18  点击:1397

 

CPU的风扇和散热片,其实就是利用它们快速将CPU的热量传导出来并吹到附近的空气中去,降温效果的好坏直接与CPU散热风扇、散热片的品质有关。说到CPU的风扇,其实就是利用它们快速将CPU的热量传导出来并吹到附近的空气中去,降温效果的好坏直接与CPU散热风扇、散热片的品质有关,因此如何选择一款合适的CPU风扇就成为我们非常关心的话题。但由于市场上到处充斥着假冒伪劣产品,如果我们不了解有关CPU风扇的基本知识,那么在购买过程中就很容易会上当受骗。因此我们在选购风扇之前,有必要去了解一些有关CPU风扇的性能参数,一旦知道了这些鉴别标准,笔者相信大家肯定会选择到一款实用而合适的风扇。下面,笔者就把有关CPU风扇的几个主要性能参数介绍给大家,希望能对大家有所帮助.

 

主要性能

风扇的主要性能从以下几个方面体现:转速扇叶形状扇叶角度和轴承系统。一般情况下,在散热器的说明书上都标明风扇的转速。一般来说散热器的散热效果有30%要取决于风扇的转速。但风扇并不是转速越高越好。正确的风扇转速应该根据CPU的发热量决定,不同规格的风机转速选择都应该有所区分,基本的原则就是:在产生同等风量的前提下,风机越大转速就应该越低,噪音同样也会较小,一般在3500转至5200转之间的转速是比较合乎常规的。

 

功率越大,风扇风力越强劲,散热效果也就越好。而风扇的功率与风扇的转速又是有直接联系的,也就是说风扇的转速越高,风扇也就越强劲有力。目前一般电脑市场上出售的风扇都是直流12V的,功率则从0.X W到2.X W不等,那么功率的大小就需要根据您的CPU发热量来选择了。特别提醒大家的是,不能片面的强调大功率,只需要与CPU本身的功率要相匹配就可以了,如果功率过大,不单冷却效果没有多大增强,反而可能会加重计算机的工作负荷,最终缩短CPU和风扇的寿命。因此,在选择CPU功率大小的同时,应该量“热”而行。
较好的散热器,边缘不会出现毛刺现象,散热鳍片无变形、底部光滑无裂痕、外观整洁、造型大方、有质保、有防伪标志或者其他特征的商标等。另外,大家在选择散热器时还要注意的是散热器的底部不能太厚,因为铝的导热性不太好,太厚了会影响热量的传递;另外散热器表面的导流槽应密一些,这样可以确保散热器能与空气有较大的接触面积,从而增强散热效果。
 
风扇种类
目前CPU风扇主要用的是80和90两种型号。这个型号是什么意义呢?我们知道,CPU风扇的外框形状是正方形,而它的型号就是正方形的边长。此外风扇还有厚型和薄型之分,CPU用的风扇全都是薄型的。同样尺寸的风扇都是可以互换的。
 

 

轴承种类

大致可分为滑动轴承、滚珠+滑动轴承与双滚珠轴承三大类。
三种轴承中滑动轴承的噪音最小,但寿命最短,受环境影响也较大。双滚珠轴承噪音较大,但寿命较长,制作工艺也较简单,成为现在的主流。现在出现了一些经过改良的滑动轴承,在保持低噪音的前提下大大延长了它的寿命,成为一些高档散热器上的宠儿。其中比较优秀的改良型有Sunon(建准)的磁浮式轴承和AVC的液压轴承。

风的方向

分为轴流式和离心式两种。
顾名思义,轴流式的出风方向是沿风扇轴的方向,即垂直于叶片旋转面的方向出风;离心式的出风方向则是沿叶片旋转面的径向往四面八方出风。目前CPU散热器基本上都采用轴流式风扇,采用离心式风扇的仅有Coolermaster的“龙卷风”系列。而从实用效果来看,离心式风扇工作时出的风得不到充分利用,反而会增加工作噪音,所以并不是好的选择。但采用离心式风扇的散热器比较容易做到很薄的形状,所以常在一些显卡散热系统中被采用。
 
 

旋转的速度

大致可分为强力型和静音型两类。
这种分类法并不是太严格,不过对同一尺寸、同一种类型的风扇来说,风压和噪音永远是无法调和的两个矛盾。

 

风扇功率
风扇功率是影响风扇散热效果的一个很重要的条件,功率越大通常风扇的风力也越强劲,目前一般电脑市场上出售的都是直流12V的,功率则从0.X瓦到2.X瓦不等,这其中的功率大小就需要根据你的CPU发热量来选择了,理论上是选择功率略大一些的更好一些,因为这种风扇的转速要高一些。但笔者在这里还要提醒大家的是,不能片面地强调高功率,这需要同计算机本身的功率要相匹配,如果功率过大,不但不能起到很好的冷却效果,反而可能会加重计算机的工作负荷,从而会产生恶循环,最终缩短了CPU风扇的寿命。
 
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风扇口径

该性能参数对风扇的出风量也有直接的影响,它表示在允许的范围之内风扇的口径越大,那么风扇的出风量也就越大,风力效果的作用面也就越大。通常在主机箱内预留位置是安装8cm×8cm的轴流风扇,如果不在标准位置安装则没有这个限制,那么这时我们可以选择稍微大一点尺寸的风扇。对于该指标,笔者要说的就是选择的风扇口径一定要与自己计算机中的机箱结构相协调,保证风扇不影响计算机其他设备的正常工作,以及保证计算机机箱中有足够的自由空间来方便拆卸其他配件。

风扇转速

风扇的转速与风扇的功率是密不可分的,转速的大小直接影响到风扇功率的大小。通常我们认为,在一定的范围内,风扇的转速越高,它向CPU传送的进风量就越大,CPU获得的冷却效果就会越好。但是一旦风扇的转速超过它的额定值,那么风扇在长时间超负荷之下工作时,本身也会产生热量,时间越长产生的热量也就越大,此时风扇不但不能起到很好的冷却效果,反而会“火上浇油”;另外,风扇在高速运转过程中,可能会产生很强的噪音,时间长了可能会缩短风扇寿命;还有,较高的运转速度需要较大的功率来提供“动力源”,而高动力源又是从主板和电源中的高功率中获得的,主板和电源在超负荷功率下就会经常引起系统的不稳定。因此,我们在选择风扇的转速时,应该根据CPU的发热量决定,最好选择转速在3500转至5200转之间的风扇。
 
 

风扇噪声

风扇质量高低的另外一个外在表现是噪音大小。试想一下,如果买回来的风扇噪音很大,就算风扇其他性能非常完好,自己心里也不踏实,因为太大的噪音将极大影响我们操作电脑的心情。噪音大小通常与风扇的功率有关,通常功率越大,转速也就越快,此时一个负面影响也就表现出来了,那就是噪声。因此,我们在购买风扇时,一定要试听一下风扇的噪音,如果太大,那么最好不要购买;当然风扇发出噪音,不一定都是风扇质量的问题,也有可能是风扇的转轴润滑效果不行,或者是风扇没有被正确安装好,如果是这样的话,我们最好能重新给风扇定位,或者给风扇的转轴加上一些润滑剂,以保证其润滑效果良好。如今风扇为了减轻噪声都投入了一些设计,例如改变扇叶的角度,增加扇轴的润滑度和稳定度等。我们在使用润滑油润滑轴承时,由于运转时间不长就很容易导致机器过热而出现死机现象,严重的时候还有可能把机芯烧坏。为此,现在有许多好品牌的风扇都开始使用滚珠轴承,这种轴承就是利用许多钢珠来作为减少摩擦的介质。这种滚珠风扇的特点就是风力大,寿命长、噪音小,但成本可是比较高的,只有高档风扇才可能使用到它,而对于普通的风扇来说,虽然都叫“轴承”,但只是轴瓦轴承,即由铜质外套和钢制轴芯组成的,与“滚珠轴承”可是完全的两码事。另外,笔者在这里还要强调一点的是,风扇的转动要平稳,否则很容易产生噪音,因此我们在购买风扇时,一定还要记得检查风扇滚轴轴心是否松动。
 

 

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风扇形状

我们所指的风扇形状,通常是指组成风扇的散热片的形状。由于风扇的形状对进风和排风影响很大,而进风和排风又会直接关系到最后的散热效果,因此从某种意义上来说,风扇的形状对风扇的工作性能也有一定的影响。普通的散热片是压铸成的,常见的形状只是多了几个叶片的“韭”字形,这种散热片的散热效果是最为普通的。较高档的散热片则使用铝模经过车床车削而成的,车削后的形状呈多个柱状突起,这种散热片常用在高档显卡和一些国外原装机的CPU之上(有许多国外原装机根本就不使用风扇,只使用这种散热片)。还有一种鳍形散热片,是通过薄薄的铝板折弯而成的,看起来就像手风琴的风箱,这种鳍形散热片的散热效果不错。更为高档的就是涡流式导流散热片了,这类散热片都是通过压铸成形,散热较密实,且都向某个方向倾斜,以助于空气流的通过,这类散热片用在著名的“涡轮扇”和原装CPU的散热风扇上。对于这个指标,笔者建议大家从风扇的外形、风扇的尺寸大小、叶片的设计形式以及风扇厚度等角度来综合检查,通常不同形状的风扇对散热产生的影响也不会太大,但相比之下,风扇的尺寸大小对芯片进行散热起着比较大的作用。
 

 

 

 

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风扇排风量


风扇排风量可以说是一个比较综合的指标,因此我们可以这么说排风量是衡量一个风扇性能的最直接因素。
如果一个风扇可以达到5000转/分,但其扇叶如果是扁平的话,那就不会形成任何气流的,所以关系散热风扇的排风量,扇叶的角度是决定性因素。测试一个风扇排风量的方法很容易,只要将手放在散热片附近感受一下吹出的风的强度即可,通常质量好的风扇,即使我们在离它很远的位置,也仍然可以感到风流,这就是散热效果上佳的表现。
 
 

 

 

 

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风扇轴承

CPU风扇轴承是风扇里最重要的部件,也是成本的主要体现,高档风扇之所以贵,主要就是采用了技术先进的轴承类型,寿命长,噪音低。例如磁浮轴承寿命高达10万小时,是一般传统式(Ball Bearing)滚珠轴承的二倍,(Sleeve)油封轴承的三倍。下面部分将专门分类介绍这一重要部件。

含油轴承

含油轴承(Sleeve Bearing)是目前使用最普遍的一种散热风扇轴承。它使用润滑油作为润滑剂和减阻剂,优是价格非常低廉,初期使用时运行噪音也比较低。缺点是轴承很容易磨损,寿命较短。另外,这种轴承使用时间一长,轴承套筒里的润滑油容易泄漏出来,噪音随之增大,并且会污染主板和其他配件。
 

 

 

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双滚珠轴承

双滚珠轴承(Dual Ball Bearing或Two Ball Bearing)采用了两个滚珠轴承,利用滚动摩擦来代替传统的滑动摩擦,所以摩擦力较小,不需要润滑油,也就不存在漏油的问题。它的优点是使用寿命非常长,抗老化性能好,适合转速较高的风扇。缺点是制造成本高,并且噪音最大。
单滚珠轴承
单滚珠轴承(ONE Ball Bearing或Ball+Sleeve Bearing)是对传统含油轴承的改进,采用滑动摩擦和滚动摩擦混合的形式,用一个滚珠轴承+一个含油轴承来降低双滚珠轴承的成本。它集合了含油轴承和双滚珠轴承的优点,缺点是在加入滚珠之后,运行噪声有所增大,但仍小于双滚珠轴承。
液压轴承
液压轴承(Hydraulic Bearing)是在含油轴承的基础上改进而来的。液压轴承采用了独特的环式供油回路,在很大程度上减少了漏油的问题,寿命比普通含油轴承大大延长了,并且继承了含油轴承的优点:运行噪音小,目前液压轴承已经在AVC散热器中得到了广泛应用。

来福轴承

来福轴承(Rifle Bearing)主要用于CoolerMaster的散热风扇,也是对传统含油轴承的一种改进。来福轴承使用耐磨材料制成高含油中空轴承,还带有反向螺旋槽及挡油槽的轴芯。在风扇运转时,其中的润滑油将形成反向回流,从而避免了漏油问题,并且把运行噪音控制得非常小。
 
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磁浮轴承

磁浮轴承是利用磁力实现无接触的新型轴承,具有无接触、不需要润滑和密封、振动小、使用寿命长、维护费用低等一系列优良品质,属于高技术领域。用过油封轴承的都知道,一段时间后,风扇噪音变大,这时就需要向风扇轴承添加润滑油,不是一般的使用者能操作的,而且麻烦,滚珠轴承也有这个弱点,磁浮轴承就不同了。目前安耐美风扇使用的就是这种轴承。
另外,还有纳米轴承(NACOOL Bearing)、纳米陶瓷轴承(NANO Ceramic Bearing)、流体保护系统轴承(Hypro Bearing)等,但它们价格比较贵,市面上较少见。

其他因素

在轴承上,目前自然是SUNON的磁浮轴承和AVC的液压轴承技术最先进,但遗憾的是磁浮轴承的产品价格过高,几乎没有什么厂家采用(如果你哪天看到有这种风扇卖,可千万不要放过);而AVC的产品只用在他们自己最新的产品上,目前国内也很少见(AVC的渠道真的不怎么样)。其他的就是双滚珠的比较好了,而普通滑动轴承的(也叫含油轴承或油封轴承)已属淘汰产品,国内一些厂家还在生产,但问题多多,最好不要选购。
在扇叶形状、叶片数量上,为了达到静音的目的,当然是首选镰刀型且叶片数量尽量多的了。但很多名牌厂家的产品并不是很在意这些方面,因为这些因素对性能的影响并不像轴承和转速带来的影响那么大。
在出风方式上我不太看好离心式风扇,在噪音相同的前提下它的风量风压都不如轴流式。Coolermaster的龙卷风系列那样标新立异的产品也只有喜欢尝鲜的玩家才会去选用,而且据那些使用者的反映,效果并不理想。
认识误区
1、使用降温软件肯定能降低CPU温度
从降温软件的工作原理上分析,降温软件能利用HLT指令让CPU进入了“睡眠”状态,使用它们应该能降低CPU温度,如果我们此时再在这些操作系统中运行其他降温程序的话,这些过多的自动降温程序反而会相互干扰,造成系统无法调用HLT指令来控制CPU进入睡眠状态,从而会破坏操作系统本身的降温功效,甚至会导致系统在使用了降温软件后CPU温度直线上升。因此,那种认为使用降温软件肯定能降低CPU温度的说法显示是不正确的。
2、风扇功率越大散热效果肯定更好
从理论上分析,风扇功率越大散热效果应该就越好,但这样的理论成立是在一定的前提之下的,也就是说在风扇的运行功率不超过额定运行功率的条件下,功率越大的风扇通常它的风力也越强劲,散热的效果也越好。而风扇的功率与风扇的转速又是直接联系在一起的,也就是说风扇的转速越高,风扇也就越强劲有力。我们用户在选择CPU风扇时,不能错误认为风扇功率大其散热效果肯定会好,而应该根据够用原则来选择与自己电脑相匹配的风扇。
3、散热风扇的运行效果与环境温度无关
由于CPU散热风扇常常工作在室内环境中,而室内温度恰好可以保证散风扇能高速顺畅地运转,于是许多人就想当然地认为散热风扇的运行效果与环境温度无关,其实产生这种错误认识的人是没有在条件恶劣、温度低下的环境中运行过电脑。我们除了要注意使用环境的温度外,还要特别给风扇加注防冻润滑油,以确保CPU散热风扇也能在低温条件下正常运行。。
 
 
4、散热风扇装反的话风扇就不能转动
您有没有将散热风扇的卡子装反过?当然,谁也不愿意尝试将自己的散热风扇装反,但不怕一万,就怕万一,如果一不小心将散热风扇装反的话,风扇到底还能不能转呢?许多人都会说装反的话肯定就不能转了,其实这种观点是错误的,从实际的操作来看,散热风扇的卡子即使安装反了,风扇也能运转,不过这种运转并不能达到降温的效果,而且转动的时间也没有多长时间,就会导致系统CPU温度提升,这样主板上的CPU温度监控部件就发挥作用,CPU降频后就容易出现频频死机和自动关机现象,严重的话可能使散热风扇或者CPU损坏,因此笔者建议大家在安装CPU时,千万不要将风扇的卡子位置安装反了,也不要尝试将风扇反安装,以避免不必要的损失。
5、高价风扇肯定散热效果好
风扇之间的价格差异很大,最便宜的仅仅十几元,最贵的可能达到数百元,考虑到直接影响着CPU寿命的问题,这里多花一点钱也是值得的,但是,并不是价格越贵就一定越好。在普通用户的消费观念看来,一等价钱一等货,散热风扇的价格越高,它的质量和性能也应该比其他类型的产品要好,其实并不如此。散热风扇的价格越昂贵,并不代表接风扇的功率就大、转速就快。其昂贵的价值可能会体现在风扇制作材料比较好、风扇的品牌知名度高以及风扇需求量大或者是拥有其他辅助功能等方面上,如果风扇的高价是由这些原因引起的,那么购买回来的高价风扇不见得所有功能都适用于所有消费者的电脑。另外散热效果的好坏,不仅仅只与散热风扇有关,还与散热风扇是否能与CPU协调配合有关,从这个意义上来看的话,如果高价风扇不能与自己电脑中的CPU有效进行配合,不但不会达到理想的散热效果,严重的话还有可能损坏CPU。所以大家在购买前应该详细了解与多加比较,市场上仍有许多“便宜又好使”的散热风扇。因此,单独以价格的高低来衡量散热风扇的散热效果是片面的,也是错误的,大家最好选择CPU厂商推荐的散热风扇。
6、风扇必须安装牢靠才能减少噪音
试想一下,如果风扇没有很牢固地固定在散热片上,而是很松垮,这样的风扇在高速旋转过程中将会产生什么样的现象呢?许多人肯定会脱口而出道,风扇肯定会产生很强烈的噪音,其实这种说法也是很片面的。尽管目前市场上许多风扇都是将散热风扇很牢固地固定在散热片上的,但也有风扇并没有将风扇直接固定到散热片上,而是固定在一个塑料框架上。我们都知道风扇的噪音来源之一就是由共振引起的,为了能降低由这种原因引起的噪音,许多风扇都通过一个具有弹性的塑料框架进行固定,以便能起到防止共振的作用。这种风扇在直接固定到塑料框架上之后,再把塑料框架通过卡扣固定到了散热片上,轻压风扇四个角落时,就会发现风扇有一定余地的运动空间,这样做并不是固定得不牢,而是为了降低风扇运转时的噪音采取的特殊设计。所以,那种认为风扇必须安装牢靠才能减少噪音的说法有失偏颇!
7、散热片面积越大散热效果就越好
由于CPU工作时产生的热量是通过传导到散热片,再经风扇带来的冷空气吹拂而把散热片的热量带走的,而风扇所能传导的热量多少与散热片的面积大小有关,一般来说,散热片与空气的接触面积越大,风扇的散热效果就越好,但这种说法是有一定前提的,那就是在机箱内有足够的剩余空间的情况下。如果计算机的机箱本来散热空间就不大,在没有足够剩余空间的话,面积很大的散热片就很难安装到机箱中,即使勉强能安装到机箱中,太大的接触面积也会阻挡散热片周围的热空气很快散去,从而导致机箱内部的整体温度过高,以致于影响整个电脑的运行性能,因此笔者建议散热片面积的大小选择应和机箱相匹配,不能一位地追求面积大的散热片。
8、扇叶大的风扇排风量就大
扇叶大的风扇排风量就大这种说法是错误的,因为风扇排风量是一个综合的指标,它是衡量一个风扇性能的最直接的因素,它的大小不仅仅与风扇叶子的尺寸大小有关,还与叶片的设计形式、风扇厚度以及扇叶的偏角有关系。如果一个风扇的扇叶尺寸很大,但其扇叶如果是扁平的话,那就不会形成任何气流的,风扇的排风量就为零,所以关系散热风扇的排风量,扇叶的角度是决定性因素。在购买风扇时,我们如果要检查风扇的排风量的话,只要将手放在散热片附近感受一下吹出的风强度就可以了,通常排风量大的风扇,即使我们在离风扇很远的位置,也可以感觉到风吹来的气流。
9、风扇转速越高冷却效果越好
不少人认为风扇转速越高,那么在同一时间内,从CPU上带走的热量就越多,这样CPU就越容易冷却,事实并不是如此。如果风扇的转速超过其标准值,那么风扇在长时间超负荷情况下运行时,从CPU上带走的热量就比它在高速转动过程中产生的热量小,这样时间运行得越长,热量差也就越大,这样高速运转的风扇不但不能起到很好的冷却效果,反而使CPU温度大幅提升;况且,散热风扇的转速越高,可能在运转过程中产生的噪音就越大,严重的话可能让风扇或者CPU报废掉;另外,要想让风扇高速运转,还必须有较大的功率来提供动力源,而高动力源又是从主板和电源中的高功率中获得的,主板和电源在超负荷功率下就会经常引起系统的不稳定。所以,风扇转速越高冷却效果越好的说法是不成立的。
常见故障
1、转动不灵:这是含油轴承常见的问题,原因就是轴承进了灰尘,润滑液失去了润滑作用。
2、噪音突然变得很大:遇到这种问题,首先要想的就是风扇是不是有某个叶片开裂了。
3、开机时噪音很大,转动一会就安静下来了:这种现象在冬天比较常见。原因也是润滑液混进了灰尘,在冷状态下粘稠度变大没有清洗的话,加润滑油也只能是当时感觉好些,但解决不了根本问题,解决方法是擦掉原来的粘了灰尘的润滑油,重新滴几滴干净的即可。另外一种状况就是风扇该换了。
CPU风扇不转怎么办?
故障分析:目前,ATX架构的主板基本上都支持风扇转速监测功能。这使我们可以在不打开机箱的情况下及时了解CPU风扇的运转情况。本例中的故障现象明显是因为BIOS监测不到CPU的运转信息而进行了误报告。导致误报现象的原因通常有以下几种:
1. CPU风扇的电源线没有插到主板的CPUFan(CPU风扇)接口上,而插在了其他风扇接口。这样插接虽然不影响计算机正常运转,但BIOS却无法监测到CPU风扇的运转情况。
2. CPU风扇的电源线与主板上相应的接口接触不良,这种情况比较常见。
3. 所采用的CPU风扇为不合格产品。其电机只有两根电源线,而没有中间的测速导线,从而无法向BIOS反馈风扇的转速信息。
4. 该机的主板与CPU风扇在测速导线的电气性能指标上存在差异。从而使BIOS不能得到正确的电气信息。但这种情况常常导致BIOS所报的风扇转速与实际转速有较大差距。在确定第1、2两种情况不存在的前提下,一般不会出现报告转速为零的情况。
故障解决:经过分析,对误报原因有了一个大致的了解,这样解决起问题来也就有的放矢了。经过检查,发现该CPU风扇的电源线插在了BAKFan(备用风扇)接口上。将其正确插到CPUFan接口上,然后到BIOS中进行监测,一切正常。
 

脚注信息
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