講電腦不可能不講散熱,還有各種散熱方式帶起的產業和文化。這很自然,因為散熱大概是組電腦和用電腦最重要的一環。家用電腦剛流行時,散熱只有處理器附的原廠風扇,加上幾個昂貴的小玩意(如果你是真的發燒友)。現在,只要預算還行、有好奇心,幾種散熱方式都很親民。

為什麼需要 CPU 散熱器?為什麼要換?

在講各種散熱類型之前,先回答這個老問題:為什麼?好吧,可能不算老問題 —— 但知道為什麼很多人關心散熱、為什麼它這麼重要,還是很重要。

電腦會發熱。依物理定律,流經所有零件的電會轉成熱能 —— 而電腦的大腦 CPU 是熱最集中的地方。CPU 是大部分交互的中心,自然產生最多熱。不管的話,CPU 很容易熱到 100°C 以上。這時就需要散熱處理多餘的熱,不然熱會流到其他零件(主機板、RAM、GPU)把它們傷了。

簡單說,我們需要 CPU 散熱器把 CPU 產生的熱散掉。

一般來說,如果你用的不只是基本文書處理,原廠散熱器就不夠。打遊戲、剪影片、或任何重度瀏覽,都需要升級風冷或水冷系統。大致上有 3 種主要散熱方式:風冷、水冷、浸沒式散熱(那個高階的)。

來看看這幾種。

風冷散熱器

優點:

· 好裝好維護

· 便宜

缺點:

· 可能吵

· 高階組機力量不夠

第一種是風冷,最常見。這類包括 CPU 附的原廠風扇,可以說是電腦「最原始」的散熱方式。風冷常被當成「最低階」的散熱,但大部分時候可能還是最好的方法。就算高階組機,也有人偏好風冷,再調整 PC 裡和周圍的氣流,達到最高效率。

風冷的原理是先把 CPU 產生的熱透過「散熱片」帶走。散熱片就是字面意思 —— 熱能沉進去的地方。熱先從 CPU 頂部流進連在上面的金屬板(中間靠散熱膏填縫),然後順熱管流到大塊金屬(通常是鋁)上。這塊有很多鰭片,表面積大可以散熱。風吹過最後這塊時,熱被快速帶走、吹出機殼,同時新的冷空氣被帶進來。

(圖:Amazon)

風冷散熱器類型很多,最熱門是「U 型」。U 型名字來自散熱片底部的熱管形成 U 字形。

(圖:Amazon)

還有「C 型」—— 同樣依熱管形狀取名。優點是高度較低(有時可調),能塞進小機殼或客製組機裡。有些廠商聲稱 C 型的設計能讓 RAM 和其他主機板模組上的氣流更順。

(圖:Amazon)

最後是低矮型散熱器(Low-Profile)。淨空最小,最適合小機殼或尺寸極嚴格的客製組機。不過因為設計關係,通常沒有 C 型或 U 型的親戚那麼強。

風冷散熱器大概是最常見、最便宜的散熱方式。如果你不打算超頻超太多、或想把預算花在別的地方,風冷是不錯的選擇。但如果你要把 CPU 超頻到極限,風冷就不夠,需要更穩的(意思:更貴的)。

水冷散熱器

優點

· 比風冷安靜

· 散熱好很多

缺點

· 更貴

· 裝和維護更難

接下來是水冷。水冷是高階組機最熱門的散熱方式。這種組機常會超頻 CPU、產生大量熱。水冷原理跟風冷類似,重點都是把熱從 CPU 帶到介質、再散掉。風冷的介質是空氣,水冷的介質是水(有時是乙二醇之類的其他液體)。熱被吸進水冷頭(不是散熱片),從水冷頭被幫浦打進水冷排,水冷排用氣流散熱。冷卻後的水回到水冷頭再循環。

水冷主要分 2 種:AIO(有時叫封閉式迴路)和客製迴路。

AIO 是 All-In-One(一體式),包含所有立即安裝和使用水冷所需的零件。AIO 會把水冷頭/幫浦/水箱接在水冷排上,配基本水管。適合水冷新手。相對好裝好維護。

(圖:Amazon)

客製迴路某種程度上也是「一體」。會提供水冷系統所有必要零件,但讓你自己組合。這種套件通常比 AIO 貴,但能讓你在外觀上發揮創意。常用在高階和注重美感的組機上。

水冷比風冷強,但也更貴。平均一套水冷可能是普通風冷的 2~6 倍價格。客製迴路等級的更難裝,如果有漏水或零件沒固定好,維護起來更複雜。不過好的水冷把好的風冷打得落花流水(雙關意外)。

浸沒式散熱

(來源:@mr_matt_lee)

優點

· 極有效

缺點

· 昂貴

· 裝和維護都很難

最後是浸沒式散熱。浸沒式可以算是水冷的子類別,但在商業組機中很少見,因為成本和物流複雜。主要用在大公司的資料中心,其他散熱方式效率不夠時才用。就分類上它是最有效的散熱,因為零件直接接觸介質 —— 介電礦物油。介電礦物油是絕緣液體,高溫下穩定,很適合這用途。

浸沒式有 2 種:單相和雙相。

單相冷卻中,加熱後的礦物油升到機箱頂部,被幫浦抽到熱交換系統。可以是冷水迴路或乾式冷卻器(想法跟水冷類似)。降溫後,再被打回機箱底部重新吸熱。雙相冷卻中,礦物油會「沸騰」並變成氣態,飄到機箱頂部,在帶冷水的冷凝管上凝結。凝結到管上時,熱被釋放、狀態變回液態。熱被抽到外部冷卻系統,冷卻後的礦物油滴回機箱。

雖然這過程高效,但在用戶組機中極少見。市面上目前沒有浸沒式套件。3 年前有家公司 CoolBitts 聲稱推出一套 2450 美元的浸沒散熱套件。後來這家公司倒了。規劃和建造浸沒式組機的成本極高、極複雜。

就算你真的做出一台可以用的浸沒式組機,維護也是問題。機殼或冷卻零件漏油就會弄得一團亂,之後想把零件搬到非浸沒式新組機上,要特別清理,不然機殼裡會像油炸鍋。

我們建議還是用風冷或水冷。