● 各师各法:散热十八法大比拼(二)
水冷散热器
水冷是一种高效能的散热方式,其原理也十分简单:吸热装置接收来自被散热部件发出的热量传给吸热装置内的冷却液,通过水泵带动冷却液流动,将热量转移到散热片处散发掉,周而复始地运作便达到散热的目的。早期的液冷散热器用导电的水作为导热介质,万一漏水会导致大面积的短路,毁坏硬件。如今情况有所改变,通过使用更柔软、强韧的硅胶管做水管,有效的防止因水管破裂而出问题,冷却液方面,开始出现了用绝缘性更好的冷却液代替了水,使得用户免除了一些后顾之忧。
但水冷散热器仍然存在隐患,其结构过于复杂化,导管、散热排、散热风扇、水泵、水冷多、连接口等各个部件,任何一个出现问题都有可能造成散热能力失效引发显示卡故障,且内壁水垢、水泵寿命等问题在现阶段仍然很严重,加之成本昂贵,在显示卡行业仍然无法大面积使用。
加装了半导体制冷片的一种散热方式,冷端接触核心BGA,热端以大型散热器进行主动散热。半导体制冷片(ThermoElectriccooling,简称TEC),是以碲化铋为基的化合物制成的热电半导体,理论上可以获得零度以下的核心温度。与风冷和水冷的特性相比,TEC具有以下优势:制冷特性使其可以把温度降至室温以下;在使用闭环温控电路时,精度可达±0.1℃;致冷组件为固体器件,无运动部件,寿命超过20万小时,失效率低,可靠性高;没有工作噪音。
通过半导体制冷片,冷端的热量将被移到热端,导致冷端温度降低,热端温度升高,从而起到制冷散热的作用。这种散热器没有成为主流散热的原因,是因为它的热端散热及冷端冷凝问题。
热端部分随着工作的启动,除了转移自核心BGA的热能,还有制冷片自身运行所耗散的热量,自冷端转移的热量越大,制冷片本身功耗也越大,热端散热器需要承受的热量比原有核心BGA更大,且同样存在灰尘积累引发的散热能力衰减问题,实际上只是将核心BGA的发热位置转移到TEC的热端,没有从根本上改变整个散热模式,而且功耗更是被加大了。
另一个冷凝的问题也是其制冷特性造成的,当冷端温度低于0摄氏度时,强大的制冷能力快速凝结空气中的水气,并在冷端表面(近核心BGA处)会出现冷凝结冰现像,在停止工作后,冰化成水,会对各种电路形成短路,且过大的湿度对电脑内任何器件,特别是显示卡都是有极大危害。所以半导体制冷散热在显示卡行业也仅仅出现过数款产品,昙花一现后就消失了!