标题：电脑散热
散热方式与产品分类
CPU散热其实就是一个热传递的过程，目的是将CPU产生的热量带到其它介质上，将CPU温度控制在一个稳定范围之内。根据我们生活的环境，CPU的热量最终是要发散到空气当中。而在这之间的热传递过程，就是散热器所要扮演的角色了。
目前所有的散热器都以热传导、热对流为主要方式进行散热，还没有听说能以热辐射为主要方式对芯片进行降温的产品。根据热传导、热对流手段的不同，可以将散热器产品分为主动与被动两种方式。主动的含义是，有与发热体无关的能源参与进行强制散热，比如风扇、液冷中的水泵，相变制冷中的压缩机，这些散热手段的普遍特点是效率高，但同时也需要其它能源的辅助。与之相反，被动的意思就好理解了，就是仅依靠发热体或散热片的自行发散来进行降温。
在本专题中，我们所介绍的产品全部为主动式散热器，目前的产品类型包括有：风冷、液冷、干冰、液氮与压缩机制冷。以下分别详细介绍。
风冷散热技术
由于实现成本低廉，使用风扇进行风冷散热是我们生活中最为常见的散热技术。由于这种方法制造相对简单，只需要使用风扇带走散热器所吸收的热量。而且现在购买的价格相对较低，安装简单等优点。一个高风量的风扇+高导热效率材料的散热片就能够组成一个性能不错的CPU风冷散热器，是现在人们最为常用的方法。
传统风冷散热器的基本结构，分为风扇、扣具、散热片（鳍片部分）、散热片（底板部分）这四大部分。其中，散热片的技术是最重要的，要涉及到材料、工艺、结构等等方面，也是我们要重点讨论的部分。风扇的性能也不可忽视，包括了风量、风压、噪音、使用寿命等要素。最后，我们还要分析扣具的类型。
材料
液氮散热技术
提起液氮制冷超频，很多人可能会倒吸一口凉气，觉得这种做法太过夸张，似乎是遥不可及的事情。其实则不然，这要明白其中缘由、胆大心细，谁都可以的！
液氮制冷的核心部件就是蒸发皿，其作用就是陈放液氮，吸收CPU发出的热量使得液氮沸腾，液氮气化之时吸收大量的热量，能够迅速地将蒸发皿温度降至零下100℃左右！
由于液氮气化时吸热非常快，因此空气中的水蒸气将会凝结在铜管表面，所以必须在外面套一层绝缘橡胶材料，这种材料还必须要有保温作用，以防止液氮产生的“冷能”浪费，在超频过程中节省液氮用量！
容器底部的铜底做成了蜂窝状，显然是为了增加液氮和铜块的接触面积，这样能够加速液氮的沸腾，达到迅速制冷的目的。
底座部分的防护工作也不容忽视，CPU附近的温度非常低，所以尽可能不让他与空气接触，防止冷凝产生的露水滴落在主板上产生悲剧事故！
可能有些人觉得比较纳闷，这个蒸发皿就相当于一个散热器，那么散热器为什么没有扣具呢？是用液氮超频自然在开放环境下进行，这样的话只要将蒸发皿立在CPU上面就可以了，导热硅脂都不需要（好像还没有能禁受住-100℃低温的导热硅脂），铜管自身的重量就能够很好的传热了。
橡胶外套的保温作用在实际操作中也是非常方便，当有需要移动容器的时候，手指就不会被冻伤了。
液氮制冷当然少不了液氮，其实液氮并不是什么新鲜玩意，工业用纯度较低的液氮价格也是很便宜了，这么大一桶也只要几十块钱，一般来说这一桶可以连续使用好几个小时，足够将CPU性能榨干。
使用保温杯添加液氮是最合适不过了。云雾瞭绕中，CPU恍然置入仙境！
液氮超低温的优势就在于可以给CPU加高压，“高压之下必有勇夫”，CPU/GPU的散热完全不用担心，因此可以尝试平时不敢奢想的高压，在高压下就能冲击更高频率。即便是普通状况下被定义为“不好超”的CPU，在液氮的推动下也能爆发出惊人的威力[1]！
散热片材料的选取在散热片材料的选取上，主要考虑以下三方面的：
1.导热性能好——导热性是一个比较笼统的说法，包括了热传导系数、比热等等概念。相对其它固体材料，金属的导热性决定了它更适合用于散热器制造；比如铜的导热快，铝的散热快等，这都是有金属本身的特性决定的。
2.易于加工——延展性好，高温相对稳定，可采用各种加工工艺；
3.易获取——虽然金属也属不可再生资源，但供货量大，不需特殊工序，价格也相对低廉；
依据以上三点，就确定了散热片所用材料类型。上文在介绍热传导系数与比热值的时候，已经说明了这些问题。但在材料选取的时候，除了要综合考虑导热参数的高低以外，还需要兼顾到材料的机械性能与价格。
热传导系数很高的金、银，由于质地柔软、密度过大、及价格过于昂贵而无法广泛采用；铁则由于热传导率过低，无法满足高热密度场合的性能需要，不适合用于制作计算机空冷散热片。铜的热传导系数同样很高，可碍于硬度不足、密度较大、成本稍高、加工难度大等不利条件，在计算机相关散热片中使用较少，但近两年随着对散热设备性能要求的提高，越来越多的散热器产品部分甚至全部采用了铜质材料。铝作为地壳中含量最高的金属，因热传导系数较高、密度小、价格低而受到青睐；但由于纯铝硬度较小，在各种应用领域中通常会掺加各种配方材料制成铝合金，借此获得许多纯铝所不具备的特性，而成为了散热片加工材料的理想选择。
各种铝合金材料根据不同的需要，通过调整配方材料的成分与比例，可以获得各种不同的特性，适合于不同的成形、加工方式，应用于不同的领域。热传导系数表中列出的5种不同铝合金中：AA6061与AA6063具有不错的热传导能力与加工性，适合于挤压成形工艺，在散热片加工中被广为采用。ADC12适合于压铸成形，但热传导系数较低，因此散热片加工中通常采用AA1070铝合金代替，可惜加工机械性能方面不及ADC12。AA1050则具有较好的延展性，适合于冲压工艺，多用于制造细薄的鳍片。
散热片的制造材料是影响效能的重要因素，选择时必须加以注意！当前绝大多数的低端CPU散热器都是采用铝合金，原因自然是材料及制造成本低廉，性能难免会受到一定的限制；中高端散热器为了适应目前发热设备功率的不断提升，增强散热性能，则会在散热片中不同程度的采用铜作为吸热部件或散热鳍片。当然，采用具有较强导热能力的材料只是制造高效能散热片的基础，散热片的材质并不能决定其整体性能，提高散热片性能的真正精髓还是在于产品设计。
散热片的结构设计散热片的设计是散热片效能最重要的决定因素，也是集中体现各散热器厂家技术实力差距的地方。从散热的过程来看，一般分为吸热、导热、散热三个步骤。热量从CPU中产生，散热器与CPU接触端要及时吸取热量，之后传递到散热片上或其它介质当中，最后再将热量发散至环境当中。因此，散热器设计就要从这三个步骤入手，分别将吸热、导热、散热的性能提升，才能获得较好的整体散热效果。以下我们也以这三步来分析散热器结构设计的特点与影响散热性能的因素。
散热片的吸热设计散热片的吸热效果主要取决于散热片与发热物体接触部分的吸热底设计。性能优秀的散热片，其吸热底应满足四个要求：吸热快、储热多、热阻小、去热快。
吸热快，即吸热底与发热设备间热阻小，可以迅速的吸收其产生的热量。
为了达到这种效果，就要求吸热底与发热设备结合尽量紧密，令金属材料与发热设备直接接触，最好能够不留任何空隙。
储热多，即在去热不良的状态下，可以吸收较多的热量而自身温度升高较少。
提出此要求的目的是为了应付发热设备功率突然提升，或风扇停转等散热器性能突然丧失的状况。众所周知，CPU、显示核心等高速半导体芯片在满负荷工作时所产生的热量较闲置状态下大幅增加；散热器失效时，发热设备所产生的热量无法及时散失，情况更是危险。此类状况中，如果散热片吸热底没有一定的储热能力作为热量的缓冲，散热片与发热设备本身的温度都会迅速升高，轻则由于温度的迅速变化加快设备老化，重则未能及时发动过温保护机制导致设备烧毁。因此，散热片的储热能力就是其抑制发热设备温度激增的能力，对散热效果并没有直接的影响。
热阻小，即传导相同功率热量时，吸热底与发热设备及鳍片两个介面间的温差小。
散热片的整体热阻就是由与发热设备的接触面开始逐层累计而来，吸热底内部的热传导阻抗是其中不可忽视的一部分。由于计算机风冷散热器所针对的发热设备通常体积较小，为了将吸收的热量有效地传导到尽量多的鳍片上，因此还需要吸热底有较好的横向热传导能力。
去热快，即能够将从发热设备吸收的热量迅速的传导到鳍片部分，进而散失。
吸热底与鳍片部分间的结合情况，即结合面积与热传导的介面阻抗，对能否达成此要求起着决定性的作用。
既然已经提出要求，在设计方面应该采取哪些措施来满足它们呢？
提高与CPU接触面的平整度。为了提升吸热能力，希望散热片与发热设备紧密结合，不留任何空隙，可惜这是无法实现的。因此，应采用具有较低热阻及较佳适应性的材料填充其中的空隙，这便是导热膏的用武之地。但导热膏的热阻始终要高于加工散热片的金属材料，要想根本上提高散热片吸热底的吸热能力，就必须提高其底面平整度。平整度是通过表面最大落差高度来衡量的，通常散热片的底部稍经处理即可达到0.1mm以下，采用铣床或多道拉丝处理可以达到0.03mm，而CNC铣床或研磨则可以达到更好的效果，我们将在后文进行具体介绍。总之，散热片的吸热底越平整，越有利于热量吸收，但由于无法做到完美，涂抹导热膏成为了安装散热器的必须步骤。
2.材料的比热容要高。前文中已经介绍了比热容的概念，从中可以得知：令1千克的铜温度升高1℃需要吸收93卡的热量，而令千克铝温度升高1℃则需要吸收217卡的热量。那么是否采用铝质吸热底的散热片可以获得更好的储热效果呢？并非如此！因为具体物体的储热能力还决定于其质量，具体到散热片的吸热底，相同体积下，就决定于材质密度——铜的密度为8933 kg/m^3，铝的密度为2702 kg/m^3。不妨依下述公式计算一下铜与铝的体积比热容：
Cv=ρ x Cm
铜的体积比热容=8933 kg/m^3 x 93kl/kg*°C≈0.83 x 10^6 kl/ m^3*K
铝的体积比热容=2702 kg/m^3 x 217kl/kg*°C≈0.58 x 10^6 kl/ m^3*K
结果很清楚了，相同体积的铜与铝材（包括各种铝合金），发生相同的温度变化时，铜可以比铝多吸收约40%的热量，即可以更好的抑制发热设备温度的激增。这正是中高端散热器即便不采用全铜设计，也要采用铜铝结合的吸热底设计的原因。
除了材质上选择具有更高“体积比热容”的材料外，还可以在吸热底的形状设计上进行发挥——保持吸热底厚度不变，增大底面积，或者保持底面积不变，增加吸热底的厚度，都 可以增大吸热底体积，进而提高热容量。
材料的热传导系数要高。要降低吸热底内部热阻，采用热传导系数更高的铜的确是比铝合金更好的选择，也正是目前许多中高端散热器所采用的方法。确定了吸热底的材质，还可以通过调整吸热底的形状设计改变其热阻。此时，就面临着吸热底纵向与横向热阻的平衡问题。
根据热传导的基本常识——截面积越大，热阻越小，厚度越大，热阻越大。具体到吸热底的形状设计——面积越大，厚度越薄，纵向热阻越小；相反，厚度越厚，横向热阻越小，鳍片的有效连接面积越大。纵向与横向热阻分别对吸热底的形状提出了互相矛盾的要求，这就需要设计者在其中作出权衡，选择合适的面积、厚度与形状，令纵向与横向热阻都可达到要求，如果没能寻找到合适的平衡点，则可能出现一些对导热甚至散热片整体性能造成严重不利影响的情况：
厚度大，面积小——横向热阻小，可有效利用连接其上的鳍片，但纵向热阻大，增加了散热片的整体热阻，不利于整体性能提高。[2]
水冷散热
水冷系统组成水冷系统一般由以下几部分构成：热交换器、循环系统、水箱、水泵和水，根据需要还可以增加散热结构。而水因为其物理属性,导热性并不比金属好(风扇制冷通过金属导热),但是,流动的水就会有极好的导热性,也就是说,水冷散热器的散热性能与其中散热液(水或其他液体)流速成正比,制冷液的流速又与制冷系统水泵功率相关.而且水的热容量大,这就使得水冷制冷系统有着很好的热负载能力.相当于风冷系统的5倍,导致的直接好处就是CPU工作温度曲线非常平缓。比如，使用风冷散热器的系统在运行CPU负载较大的程序时会在短时间内出现温度热尖峰，或有可能超出CPU警戒温度，而水冷散热系统则由于热容量大，热波动相对要小得多。
水冷散热器分类按原理分

笔记本电脑散热技巧
笔记本的散热问题，一直是各产家最头疼，最想解决的问题。而INTEL推出的迅驰2也正是为了解决此类问题而推出的。由此可见，如何使我们的爱本更好的散热，可不是一个小问题。下面我就给大家介绍几种使笔记本散热的方法。
1 使用周边环境散热
笔记本的使用环境，对笔记本散热也有很大影响。尤其是在炎热的夏天，笔记本的发热量自然要更大一些，因此我们需要到尽量在凉爽的地方使用笔记本，比如打开空调，使屋内温度降低，如果不舍得，怎么样也要开个电扇吧，要不咱自己也受不了何况是电脑呢，现在也有很多人独自买笔记本散热底座，为了给自己的电脑降降温，人们可是花费了不少经历。
在冬天里使用笔记本发热会相对小一些，但是我们也要注意通风，使空气流动也有助于笔记本的散热。
2 使用相应软件来散热
Speed Step技术是Intel专门为笔记本电脑处理器设计的一项省电技术。简单的说，他能使处理器在使用电池的状态下自动降低时钟频率和核心电压，从而达到省电的目的。AMD的PowerNow技术是所有基于AMD移动处理器的笔记本电脑支持的一种创新解决方案，允许系统自动调节CPU的运行速度，电压等相关设置以配合用户的需求可以有效地延长笔记本电脑的电池使用时间，减少处理器在正常工作条件下散发的热量。
其他的软件还有Everest Ultimate 4.0，MobileMeter（不支持Windows VISTA），Notebook Hardware Control 2.0也都是不错的选择，这三个软件均可以实时检测笔记本CPU频率/温度，硬盘工作温度，Everest和MobileMeter还可以检测主板温度。因为温度测量数据来源于主板EC_BIOS提供的ACPI接口，不是所有主板都完整的设计了符合ACPI的测温系统，所以不是所有型号的笔记本电脑都能够报告出全部的CPU，主板，显卡，硬盘温度，这属于笔记本主板设计不同，是正常现象。
3 使用底座来散热
目前笔记本电脑散热底座主要有两种：一种是塑料制成的水垫，另一种是装有散热风扇的底座。
水垫
采用塑料制造的水垫是一种效果很好而且成本比较低廉的散热工具，这种水垫有很多品牌和尺寸，很多水垫是用几个矩形将水隔离开，以使笔记本电脑在其上工作相对稳定，水垫置于笔记本电脑底部后对电脑的降温效果非常明显。
散热底座
装有散热风扇的底垫相对价格会高些，一般是由金属外壳加上内置2~4个风扇构成，底座供电主要通过笔记本电脑 USB 口或外置电源，有的产品还具有扩展输出多个 USB 口的功能，散热效果非常明显。
相比之下，水垫在使用上略有不便，使用笔记本电脑时会产生轻微位移。
4 使用自制设备散热
但是由于我们出去工作一般并不会随身携带底座，这时我们可以利用周围的设备来随时制作一个简易底座，来为我们的爱本提供通风效果。
我一般出去工作都会随身携带一些工具，比如笔呀，改锥呀等等。找两个一样大小的笔或改锥放在底部的两边，会有助于底部的通风。[4]
散热器的选购技巧
恐怖的发热量是PC电脑的至命杀手，虽然科学家们在不断的降低着各种硬件的功耗，但到目前为止，还没有一台电脑能够脱离散热器的束缚。虽然，目前有很多优秀的散热器，可以很好的解决电脑发热问题，但刚接触电脑，又或者是对电脑接触不深的朋友，解决散热问题确实不是轻松的事，这其中的重点又主要以CPU散热最令人头痛。做为电脑的重要配件产品，CPU产生的热量是相当可怕的，虽然目前有很多低功耗的产品，但无一不是在放弃一些性能的基本上产生的，这种舍弃性能的做法并没有得到用户的认同，大部分用户在选择处理器时，还将以性能为重。 
目前，Intel奔腾D系列双核处理器已经全面普及，奔腾4更是步入了低端，这些产品虽然性能比较强劲，便动辄上百瓦的功耗，发热量仍然不可小视。虽然，AMD的产品发热量控制比较出色，但也有着65W的功耗，由于AMD处理器有着不错的超频性能，购买的用户基本上都会进行超频，超频之后的功耗会大大提高，而发热量也随之在幅度的提高。 
一般来说，大家在新购一台机器的时候，散热器都已经配套了：盒装处理器有散热风扇附送(除非你另买)，显卡自带风扇，一些发热较多的主板在北桥芯片加上散热片以及风扇等等。如果你不对系统进行超频，相信这些散热器也足以满足电脑的散热需求，你也便不会考虑散热器的购买问题。一旦散热器出现了问题，那么我们该从哪些方面来入手选购一款不错的产品呢? 
按需选购 切误盲目攀高 
散热器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，散热器的价格越高，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。 
一般，散热器可拆分为两部分：散热片和散热风扇。按材质来分散热片主要为铝制和铜制两种，由于铝的成本比较低，所以产品售价也相对要低，选购的人自然也比较多。而铜制的散热片，虽然价格相对较高，但是由于其导热性能佳，结合小功率的散热风扇便可实现较好的散热效果。当然，价格昂贵也并非每个用户所能接受的。而铝制的散热片，由于导热性能不如铜，使用同样的处理器要达到同样的散热效果，其配合的散热风扇就必需增大功率，如此一来噪音也必定有所增大。因此，在权衡散热效果和噪音大小利害关系之下，一些商家采用了折中的办法—在铝散热器与处理器接触部分塞铜，既可加快处理器热量的散发，又能使得产品成本降低。因此，这种产品受到用户关注的程度最高。 
价格昂贵的散热器，除了采用了较好的材质以外，其昂贵的价值可能会体现在散热器的品牌知名度高以及需求量大或者是拥有其他辅助功能等方面上，如果高价是由这些原因引起的，那么购买回来的产品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，不仅仅只与散热器有关，还与散热器是否能与CPU协调配合有关。从这个意义上来看的话，如果高价散热器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”的散热器。一般而言，如果你使用的是主流的双核奔腾4/D或AMD单/双核速龙处理器，那么强烈建议你购买一款采用铝塞铜的产品;当然如果你还准备对处理器超频，那么一款纯铜的散热器则是你最好的搭配。如果你的处理器是一赛扬D或是闪龙，且并没有超频的打算，一款铝制的散热器便能很好的满足你的需求，且价格比较便宜。 
散热片并非越大越好 
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。这便在广大消费者的脑子产生了“个头大的散热器，散热效果一定会更好”这种错误的观点。其实对于散热效能有影响的是散热器的表面积，而不是纯粹的体积。在机箱内有足够的剩余空间的情况下，大个头的散热片的确有着很强的优势，但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。 
此外，选购一款散热器的时候，散热鳍片方面的问题也需细斟酌。一般来说，鳍片求多求大，但不求密，但有些人会更喜欢那些铜制的、鳍片很薄很密的散热片，因为这类散热片散热能力确实很好，对风扇要求低。不过由于这类散热片鳍片间距极小，很容易被积尘淤满，反倒影响了散热效果，故此除非用户的电脑使用环境极少灰尘，否则其产生的后果未必如你所愿了。另一方面，鳍片密的散热器，清洗起来也比较麻烦。 [5]