对于CPU散热系统的简单说明

先给出几个CPU和显卡GPU的设计功耗，这个功耗就是在电脑不超频的情况下，相应的CPU（GPU）散热系统必须能够驱散的最小热功率值：
ATHLON64FX-55：105W(这个一般人可买不起……)
P4E3.4G:103W
P4E2.8G:89W
ATHLON64 3000+：63W
CEFORCE 6800ULTRA 72W
X800 XTPE：60W
GEFORCEFX 5700：24W
R9600XT：22W
如上表所示，一个典型的P4E CPU散热系统应该能够在任何时候（包括室温在30摄氏度以上时）从CPU上吸收并排出至少100W的热功率，这是一件相当困难的事。我们不妨对比一些其他的CPU和PC配件：
VIA C3 频率为1G，功耗为15W
VIA C7 （1G~1.5G），功耗为7W！
普通DDR内存：每个内存颗粒功耗为1W
金钻7代40GB硬盘：读写时峰值功率6.7W（才6.7W。即便如此，也有人主张给硬盘安装硬盘风扇，当然我们也知道由于震动，硬盘风扇其实是硬盘杀手），启动时瞬间为24W（由于要在极短时间内将静止的硬盘盘片加速到7200转/分钟）。


CPU散热器大致可分为5类：1风冷式CPU散热系统，2水（液）冷式CPU散热系统，3热管式CPU散热系统，4半导体式CPU散热系统，5相变式CPU散热系统（这里包括液氮式和干冰式，但是我把热管系统排除在相变式之外，原因后面再说）。

首先介绍风冷式CPU散热系统
一般包括CPU散热片和CPU风扇，是市场上最常见的散热系统。其原理不必多说，也就是使CPU在工作时产生的废热通过导热硅胶传导到散热器，并在散热器上被风扇产生的气流通过对流作用带走。
其优点：结构（包括生产、安装简单）简单，成本低廉，技术成熟可靠。
其缺点：空气的比热容和导热系数很低，热传导的效率非常低，所以需要对散热片和风扇提出了越来越高的要求。风扇在转速越来越高的情况下，寿命不断缩短，震动、功耗和噪音不断增加。另外，风冷对机箱内空气温度的依赖性非常大，当机箱散热不良时，风冷的效果就大打折扣了。而INTEL主推的38摄氏度机箱由于价格（其实其成本不是太高）现在还不够普及。

补充：既然知道了风冷的散热原理，我们就可以推测作为一个良好的风冷CPU散热系统所需要的条件了。

首先，系统需要使用导热率高，寿命长的高档硅胶，且硅胶需要均匀涂抹于CPU与散热片底座之间，其数量不能过多或过少。硅胶有导热、填充表面间隙（CPU表面和散热器表面都不是平面，而有一定的曲度，也有各种不规则的沟壑）和缓解刚性压力或冲击（缓解分散CPU散热器扣具的压强，否则压力会集中在CPU表面肉眼看不到的突起部分上,可能造成CPU核心的损坏。同时硅胶在风扇高速旋转时也能缓解散热器对CPU的冲击震动——想想冲击电钻的原理）的作用。在CPU散热器使用一段时间后，需要对粉末化（发生了分子内脱水的现象）的老化硅胶进行更换。在这里随便提一下，CPU散热器扣具的设计和散热效果关系很大，但只有用过才能知道，不太好在买前分辨。

其次，散热片的散热效率要高。这对散热片的材料、厚度、高度、形状等都提出了很高的要求。一般说来，廉价散热器多使用铝质散热片，其成本低，便于加工，但是热传导率不如铜。有些CPU散热片采用镶铜工艺，在散热器与CPU核心接触处采用铜材，而散热片主体仍用铝材。这种设计的散热片散热效率一般要高于纯铝散热片，但有时由于铜块与铝块之间存在间隙，传热效果反而下降，也是可能的。效果最好的自然是纯铜散热片（当然银的导热率最高，但是价格……来点数据,否则就显得不够专业了:-) 铝的热传导率为237W/m.k,而铜的热传导率为401W/m.k,高过铝材接近一倍,当然还有更强的:钻石的热传导率为2300W/m.k！不严谨地说，热传导率越高，意味着材料从CPU吸热的速度越快），但是其成本较高，只在中高档风冷散热器上出现。现在有不少号称纯铜的散热器其散热片上只是镀了一层铜层，散热效果也很差。拿到手里一掂就清楚了。可以的话拿刀片或钥匙在散热片上浅浅划条凹痕看看散热片里面是否真铜。
对于散热片鳍片的厚度，一般是越薄越好。薄就意味着在同等散热片底面积或者说耗费相同的材料数量下，散热片与冷却气流的接触面积越大。高度在一般情况下也是如此（不过材料要增加），当然如果风扇风压不够的话，过高的鳍片反而会产生反效果，这对一般消费者来说不必过分推究——厂家不会浪费材料的。必须特别提出的是，鳍片要薄，但是散热片的底部必须要有一定的厚度。
至于散热片形状对散热效率的影响，其流体热力工程学计算公式极其复杂，不好深究，要与风扇设计结合来看，就不多说了。在这里简单指出，如果不采用侧吹式风扇的散热器，以渐开线轨迹做放射状设计的散热片，往往其综合散热效率较好——侧吹式风扇的燥声固然较小，但是侧吹式风扇的风不能同时吹到CPU附近的供电电路的电容器、MOS管以及北桥芯片，对主板的寿命非常不利——当然如果你的主板用的是4块到6块CMOS管和高品质固态电容（可是我还没见过这样用料的主板），你就可以随意使用侧吹式风扇而毫不考虑其风向。

最后，对于风扇，就必须结合散热器鳍片来说明。
风扇与鳍片的设计关系很大，同样的风扇安置在不同的鳍片上，整个散热系统的散热效率将有极大的区别。在此我们仅讨论风扇和鳍片的相对位置造成的散热系统差异：
风扇和鳍片的相对位置的变化将风冷式CPU散热系统分为了四种类型，分别是：

1 顶置式风冷CPU散热系统：
该类散热系统将风扇放在散热片的顶端，是最常见的类型。
其优点：结构简单、便于制造（便宜）、技术成熟、散热效果优秀。在这里必须指出：顶置式风冷CPU散热系统排出的冷却气流往往是向CPU四周扩散的，可以顺便为CPU插槽附近的电容、北桥芯片和MOS管散热。由于顶置式风冷CPU散热系统最为常用，所以不少主板制造厂商在设计主板时，其电容、北桥芯片和MOS管是需要靠CPU散热系统排出的冷却气流来做散热的。如果采用其他方式的CPU散热系统，很可能导致主板无故损坏，所以我们认为，顶置式风冷CPU散热系统也是对主板保护最好的散热方式之一。
其缺点：设计不佳的散热片鳍片容易导致风扇吹出的冷却气流在散热片中心形成“无风区”，使最热的CPU核心中心部位散热困难。当然也有解决的办法，通过改进风扇设计（如为风扇加装导流罩，但是会增加成本、散热器体积和重量以及噪音）或改进鳍片设计（如AVC为LGA 775 P4定做的原装风扇）。
请注意AVC奇宏科技的“亚瑟王”散热器，几乎和LGA 775 P4 原装风扇相同的鳍片设计（废话，原装风扇就是AVC做的……）。

2 侧置式风冷CPU散热系统：
该类散热系统将风扇放在散热片的侧面，令冷却气流只有一个流向（顶置式风冷CPU散热系统的气流是向四周发散的，所以中心往往无风），可避免产生“无风区”。
其优点：风阻小、散热效率高。
其缺点：远离风扇的一面散热效率较低，散热不均匀、散热器体积往往很大，安装困难（在某些主板上甚至无法安装）、成本较高、CPU周围的元件难以吹到冷却气流，容易损坏主板。
例子：AVC龙骑士


3 偏置式风冷CPU散热系统：
COOLERMASTER X71：

该类散热系统将风扇放在散热片的顶端，但是风扇是横放的，这样就能保证消除一切“无风区”，且风力均匀——由此可降低风扇的转速，减少噪音。
缺点：
A。整体高度较高，难以安装
B。对于直立摆放的主板，其中心靠外，重力矩很大，容易拉弯主板、损坏CPU插槽、使散热片底部与CPU难以全部接触（上面的间隙较大），对硅胶的涂抹和扣具设计要求很高。
C。成本较高。

4 内置式风冷CPU散热系统：
该类散热系统将风扇放在散热片的内部。
优点：充分利用每块鳍片，使鳍片设计简化、无风量和风压的计算困难问题、对CPU周围电子元件的散热大有好处、与热管配合下散热效果较好。
缺点：热交换效率很低（散热器的很大一部分体积被里面的风扇所占据，散热片散热面积非常小）、散热器中心完全无风，“风力盲区”现象极端严重，常常不得不与热管系统联用，就造成成本、体积和重量的大幅度增加。