散热器基础知识讲堂

     前言：每年的这个季节，散热器就成为大家关注的焦点，虽然它貌不起眼，但对于我们来说还是至关重要的。很多朋友考虑好板+好U+好xx，并没有考虑太多我们的散热器的选购。当然在以前由于工艺的限制，很多CPU、GPU以及各种芯片的发热量都很低，甚至有的就不需要单独安装散热风扇，纯粹的被动散热（指无风扇单独的散热片）就可以满足我们芯片的发热量。但从近两年来，很多CPU，GPU的制程的改进 ，核心晶体管数目的增多，对散热性能提出了很高的要求。单纯的通过被动散热已经排解芯片的发热量，对于我们散热器也成为了不可忽视的一小部分。如果散热不理想的情况下，CPU会罢工哦。温度过高会引起CPU烧毁的情况也是屡见不鲜！由于早期的CPU内部没有现在这么智能化，CPU过热自动保护功能。在辉煌的AMD Barton2500时代很简单就可以将这颗U稳定在 3.2G 的情况下，不过前提是一定要做好散热哦。否则 CPU 烧毁的可能性很大。

 

下面我们先来了解下风冷的相关一些重要的参数，大家也同时会看到在一款散热器的包装上印刷的一些产品标识如下：

 

从这款标识上面我们可以看到以下参数：重量、尺寸、噪音、寿命、热阻以及支持的CPU类型。我们这里就讲一下这些主要的参数以及与之相关的一些知识的普及。

1、　噪音（Noise） 是各种设备越来越受到关注的指标。

　　噪音即风扇工作过程中产生的“非乐音”声响。目前较为通行的测量标准为计权声级测量，通常采用A声级计权，常用单位：分贝（A）或dBA。

　　A声级计权模拟人耳的听声规律，能够较好地反映人耳对噪声的强度与频率的主观感觉，据此制作电计算曲线计权网络，具有以下优点：

　　1.使用单一的评价参数，方便；
　　2.该曲线能较好地模拟人耳的听声特点；
　　3.将主观因素与客观物理量恰当结合起来，可用于比较不同场合的噪声；
　　4.可以用于做为噪声的评价标准。

　　噪音的强度主要有声强与声压两种衡量方式，声强（声功率）是测量物体单位时间内发出的声音总能量，声压是测量人耳收到的噪音压强值，通常采用对数形式表示，是一种“相对级别”，故将测量仪器称为声级计。原理公式如下：

　　声强级数：SIL＝log(I/I0)（Bel/贝尔）＝10 x log(I/ I0)（dB/分贝）；
　　其中I为测量声强，I0＝10^(-12) W/m^2为最小可闻声强。

　　声压级数：L＝log(p^2/p0^2)（Bel/贝尔）＝10 x log(p^2/p0^2)（dB/分贝）；
　　其中p为测量声压，p0为最小可闻声压，单位：N/m^2。

　　由上式可见，0dB是人耳听力的阈值。120-130dB是一般人能承受的最大声音。一般人能够分辨的最小声音变化是3dB的声压或1.5dB的声强。3dB的声强增量相当于测得的声强加倍。而5dB的声强增量才使人听到的声音响度加倍。6dB增量相当于测得的声压加倍，而10dB的声压增量才使人听到声音响度加倍。

　　一些典型环境噪音声级（声压）如下： 
　　安静的图书馆或耳语时约为30dB；
　　一般家庭约为40dB；
　　正常谈话约为60dB；
　　商用卡车或火车约为90dB；
　　喷气式飞机或起飞的火箭约为120dB；

 

 最后关于噪音如果大家看不懂公式，那我来补充在我们选购的时候噪音问题是一个非常敏感需要考虑的除了银子以外。谁也不愿意买一个大拖拉机回家每天嗡嗡的响，心烦啊！相信大家有用过Intel原装扇子的朋友，刚买回去感觉还可以3个月以后的噪音会让你非常不爽。不得已考虑更换吧。Intel原装扇叶是4线的PWM扇叶（风扇转速模组,可简单理解为风扇智能调速根据CPU负载）转速在2500-3500转左右，本身设计转速稍高加上吊框设计以及市场上混杂的很多假货intel原包风扇，导致噪音巨大。预计噪音值在35db全速的时候，确实很吵。那么我们选购时候就要注意，一个负责任的厂商会把噪音这个参数标的很清晰，我们选择的范围控制在17-25db这样子就可以了。当然也不能完全的相信指标，重要的是我们可以实际的听一下效果，目测一下转速。要注意噪音这个话题每个人的感觉都不同，比如我听着22db的噪音很低，有的朋友就感觉很高，这个不能一概而论。每个人对于噪音的敏感度不同。只是建议大家购买时候关注一下噪音值，噪音指标我们先说到这里。

 

2、转速（Speed）

转速跟噪音有很直接的关系，除了我们目测以外有专门的测试转速的一些工具包含一些常用的调速器带液晶面板可以显示风扇转速的一些设备。一般我们现在常用的3P接头的转速普通2200-3500转台式机的转速。服务器的暴利扇转速在5000转左右了，那是非常的暴力呀。一般转速在2000转左右的噪音分贝在20db左右，其实大家仔细观察一下就会发现，尺寸大的转速低，相对的噪音也会低一些。另外有的厂家设计的独特型扇叶，能更好的在高速的情况下保持相对安静的噪音。推荐：各位在选购散热器的时候考虑转速在2500RPm左右或以下的扇子会获得更好的转速和噪音的平衡。

 

3、风量 （Air Flow）

风量是风扇最重要的两项性能指标之一。

　　风量即单位时间内通过风扇出风口（或进风口）截面的空气体积，单位一般为cfm，即立方英尺每分-cubic feet per minute，或cmm，即立方米每分- cubic metres per minute。风量是风扇性能的整体衡量指标，不受到尺寸、结构、方式的限制，也不限于直流无刷风扇，可适用于任何空气导流设备。
　　相关元素：
　　风量＝平均风速 x 过风面积。可见，风扇风量的大小基本取决于风速的高低与过风面积的大小。过风面积相同，风速越高，风量越大；风速相同，过风面积越大，风量越大。

　　风冷散热器是依靠空气吹过散热片，利用热交换带走散热片上堆积热量的。显然，采用同样的散热片结构与空气流动方式，单位时间内通过的空气越多，带走的热量也就越多。因此，其它条件不变的情况下，可以说实际风量对风冷散热效果起着决定性的作用。

 

4、风压：（上面指标位列出，相对专业一些的）

　　风压是风扇最重要的两项性能指标之一。

　　风压即风扇能够令出风口与入风口间产生的压强差，单位一般为mm（cm） water column，即毫米（厘米）水柱（类似于衡量大气压的毫米汞柱，但由于压强差较小，一般以水柱为单位）。风压是衡量风扇“强劲”程度的重要指标，如果将风量比作一把武器的挥击力量，那么风压就是这把武器的锋利程度。

　　相关元素：
　　风压主要取决于扇叶的形状、面积、高度以及转速，前三者的影响较为复杂，于转速的关系则简单直接——转速越快，风压越大。

　　风压直接的影响到风扇的送风距离。风扇出口到散热片底部看来只有短短的几厘米，但考虑到复杂、密集的散热鳍片的影响，要令气流有效地覆盖散热片整体并非想象中那么简单。散热片设计过程中虽然会尽量避免产生过大的风阻，但为了保证充足的散热面积，对风压提出一定要求也是在所难免

。

5、风速：

　　风速是风扇重要的性能指标之一，与最重要的两项性能指标之一风量关系密切。

　　风速即风扇出风口或进风口的空气流动速度，单位一般为m/s；仅是某一位置的速度数值，不能完全体现风扇的性能。风速在不同位置数值可能有较大差异，且平均值难以计算，一般不用来表示风扇的性能，仅在详细设计分析中才会使用。

　　相关元素：
　　风速的高低主要取决于扇叶的形状、面积、高度以及转速。扇叶形状设计、面积、高度的影响较为复杂，将在后文说明；风扇转速越快，风速越快，则是显而易见的常识，无需赘述^_^。

　　风速的高低会影响到风量以及噪音的大小。同样的过风面积，风速越高，风量越大；气流之间、空气与扇叶、外框、散热片之间的摩擦都会产生噪音，同样的风扇、散热片设计，噪音必然会随着风速的提升而增大。

　　由于一般并不会作为风扇类产品的性能参数被标示出来，用户选择风扇时不会见到，也就谈不上注意事项了。

　暂告一段落，后续的我会尽快补充上也希望对大家有所帮助。在接下来的段落里您将了解到：风扇寿命、扇叶轴承分类重点部分、风扇接口以及关于热阻的相关知识。谢谢大家