噱頭or技術(shù)革命？直吹式電源散熱探討
夏天的到來使得散熱成為電腦安全熱點(diǎn)中的熱點(diǎn)，其中電源的散熱雖然沒有CPU和顯卡的散熱那么受關(guān)注，但作為機(jī)箱整體散熱重要組成部分，少了它也無從談起CPU和顯卡的散熱。原因非常簡單，CPU和顯卡的散熱只是由散熱器將CPU或GPU上的熱量移到機(jī)箱內(nèi)，而機(jī)箱內(nèi)的散熱需要通過機(jī)箱的風(fēng)道，由主動(dòng)向外交換熱量的電源來負(fù)責(zé)。
ATX立式機(jī)箱散熱（很多電腦沒有尾部機(jī)箱風(fēng)扇，主要散熱依賴電源）
我們在這里也只談電源的散熱，本文的故事還是應(yīng)該從4月的一天開始。今年4月23日，世紀(jì)之星在北京市密云澳州紅酒莊園舉行了一次技術(shù)研討會(huì)，到會(huì)的有各媒體負(fù)責(zé)技術(shù)的編輯，在會(huì)上，世紀(jì)之星的工程師向宣傳了自己的直吹式技術(shù)。接下來他向大家做了一個(gè)試驗(yàn)，是用直吹式和目前最流行的大風(fēng)車（采用12cm規(guī)格風(fēng)扇）的電源進(jìn)行了散熱和靜音性能比較，比較的結(jié)果出乎眾人的意料：他們的直吹式散熱技術(shù)全面超過大風(fēng)車散熱技術(shù)……
單個(gè)8cm風(fēng)扇、12cm風(fēng)扇以及兩個(gè)8cm風(fēng)扇散熱效果的比較
其實(shí)直吹式散熱這種技術(shù)在去年已經(jīng)實(shí)現(xiàn)在他們的產(chǎn)品上，我們曾經(jīng)在《真正的清涼電源！世紀(jì)之星自由戰(zhàn)士Ⅱ》一文中對(duì)這種技術(shù)進(jìn)行了剖析，當(dāng)時(shí)我們感覺這種技術(shù)要比Intel傳統(tǒng)的排風(fēng)式要好，但比起12cm大風(fēng)車散熱技術(shù)來說，還是遜色一籌，原因很簡單，直吹式采用的只是8cm規(guī)格的風(fēng)扇，大風(fēng)車使用的是12cm大規(guī)格風(fēng)扇，由于風(fēng)扇的風(fēng)量根本就不是一個(gè)重量級(jí)，其散熱的效果也可想而知。而這個(gè)試驗(yàn)卻讓編輯們大跌眼鏡，難道我們一直宣傳非常好的的大風(fēng)車散熱技術(shù)真的不如直吹式？直吹式真的是一次散熱技術(shù)革命？……
可能有讀者還一壇霧水，什么是直吹式散熱技術(shù)？其它電源散熱技術(shù)有哪些？電源的散熱技術(shù)發(fā)展如何？這也正是我們要講到的，并且我們會(huì)分析這些技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)以及未來電源散熱的發(fā)展方向。
什么是電源的散熱方式？說到這里我們也需要了解一下電源的散熱發(fā)展。當(dāng)微型電腦最初期發(fā)展時(shí)，作為電腦的動(dòng)力之源，電源的設(shè)計(jì)非常重要，當(dāng)時(shí)也只是由IBM此類的大公司所壟斷，因?yàn)殡娫吹脑O(shè)計(jì)成本非常高，沒有技術(shù)和資金的支持，一般的廠商很少能邁入這個(gè)門檻。為了電腦更普及更便宜，Intel開始制訂一種電源的標(biāo)準(zhǔn)和生產(chǎn)的規(guī)范（也就類似于今天的公版），只要按這種要求生產(chǎn)出來就可以了，而不需要再承擔(dān)研發(fā)上的費(fèi)用。首先我們來看一下單風(fēng)扇結(jié)構(gòu)的兩種散熱方式。
● 傳統(tǒng)的排風(fēng)式散熱
Intel的傳統(tǒng)的電源散熱標(biāo)準(zhǔn)提出的就是這種散熱方式，它主要是由一個(gè)8cm規(guī)格風(fēng)扇將機(jī)箱和電源內(nèi)部的熱量帶到機(jī)箱外。在P4問世之前，由于電腦整體的發(fā)熱量比較小，這種散熱方式?jīng)]有出現(xiàn)機(jī)箱內(nèi)部和電源內(nèi)部發(fā)熱量大而引起的散熱矛盾。而P4問世以后，隨著硬件功率的整體提高，電腦整機(jī)的散熱和電源的散熱都逐漸矛盾銳化，單純依賴傳統(tǒng)的排風(fēng)式電源散熱已經(jīng)無法保證系統(tǒng)的散熱平衡，除了在機(jī)箱尾部加上排風(fēng)風(fēng)扇以外，人們開始考慮使用更新的技術(shù)來解決這種散熱矛盾。
一部分廠商試圖提高風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速，從而加大電源的散熱效果，但由此而帶來的噪音和風(fēng)扇壽命問題卻讓這種散熱方式舉步為艱，人們很需要一種能徹底解決噪音和散熱平衡的散熱方式，Intel此時(shí)開始提出大風(fēng)車散熱技術(shù)。
● 大風(fēng)車散熱技術(shù)
大風(fēng)車散熱技術(shù)是在電源的一個(gè)底面上加上一個(gè)12cm規(guī)格的風(fēng)扇，工作時(shí)大風(fēng)扇將從機(jī)箱內(nèi)帶來的風(fēng)吹向電源內(nèi)部的元器件，然后通過電源內(nèi)部產(chǎn)生的壓力將熱量擠壓出去。這種技術(shù)看起來相當(dāng)完美，像我們前面說的那樣，一方面大規(guī)格的風(fēng)扇轉(zhuǎn)速不高就可以帶來更大風(fēng)量，另一方面轉(zhuǎn)速的降低也減小電源的噪音。也因此，新一代的電源紛紛采用了這種散熱技術(shù)，甚至有的電源采用了靜音效果更好的14cm超大風(fēng)扇！
雙風(fēng)扇結(jié)構(gòu)也是電源常見的散熱方式，主要有兩種結(jié)構(gòu)，一種是前后兩個(gè)風(fēng)扇的后吹前排式散熱方式，一種是下吸前排式散熱方式。
● 后吹前排式散熱方式
后吹前排式散熱方式應(yīng)用在低端工作站和小型服務(wù)器上較多，它比傳統(tǒng)地排風(fēng)式多了一個(gè)向電源內(nèi)部吹風(fēng)的風(fēng)扇。這種結(jié)構(gòu)散熱性能不錯(cuò)，但這種結(jié)構(gòu)由于采用了兩個(gè)8cm規(guī)格的風(fēng)扇，因而噪音比較大，不適合家庭或辦公使用。
● 下吸前排式散熱方式
這種散熱方式應(yīng)用也比較廣泛，其散熱的方法是先由電源一個(gè)底面的風(fēng)扇從機(jī)箱內(nèi)向電源內(nèi)部吹風(fēng)，然后由一個(gè)換氣風(fēng)扇將其熱量帶走，從而保證電源內(nèi)部的散熱。這種散熱方式也比較依賴向外排風(fēng)的風(fēng)扇，另外兩個(gè)風(fēng)扇的噪音也比較大。
我們來看一下神奇的世紀(jì)之星直吹式散熱技術(shù)，它到底神奇在哪里？
從外觀上看它可能不存在任何神奇之處，它僅僅是從排風(fēng)的位置移到了對(duì)面，由對(duì)電源抽風(fēng)變成了向電源內(nèi)部吹風(fēng)。僅僅這么小的的變化就能讓電源發(fā)生散熱技術(shù)革命？也不只是您，即便在做試驗(yàn)之前的眾多技術(shù)編輯，也無法理解這個(gè)變化會(huì)有多大。
從上面的圖中我們可以看到，位置的轉(zhuǎn)移使得風(fēng)扇的作用發(fā)生了變化，我們用這種比喻您可能會(huì)理解：向外排風(fēng)的風(fēng)扇有些像房間內(nèi)的排風(fēng)扇，它只能讓房間內(nèi)部的溫度和室外保持一致；而向內(nèi)吹風(fēng)的風(fēng)扇雖然在風(fēng)量上和排風(fēng)風(fēng)扇一樣，但就像電風(fēng)扇一樣，直吹能使人感到?jīng)鏊?/STRONG>
從技術(shù)的角度上來說，直吹式散熱方法與其它散熱方式相比也有更多優(yōu)勢：
1、散熱迅速、噪音低；
2、能有效的降低機(jī)箱內(nèi)部的溫度；
3、能提高電源器件的散熱效率，有效延長電源的使用壽命；
4、能夠避免電源內(nèi)部形成滯留熱空氣，延緩散熱；
5、在現(xiàn)有的技術(shù)條件下，無須消費(fèi)者增加投入。
從實(shí)用的角度上講，直吹式散熱方法已經(jīng)超過了大風(fēng)車的散熱方式：
1、有效形成內(nèi)部高風(fēng)壓強(qiáng)擴(kuò)散氣流，迅速帶走內(nèi)部熱量，與傳統(tǒng)散熱方式相比，電源內(nèi)部發(fā)熱器件發(fā)熱溫度至少降低6℃~8℃；
2、電源散熱片的溫度也可同時(shí)降低10℃~15℃，明顯改善電腦運(yùn)行環(huán)境，散熱性能更優(yōu)越；
3、通過風(fēng)扇在電源內(nèi)部位置的科學(xué)化安排，靜音的效果明顯，噪音降至25分貝以下。通過提高電源器件的散熱效率，有效延長電源的使用壽命；
4、有利于加大其風(fēng)扇的出風(fēng)量，在對(duì)電源內(nèi)部溫度散熱的同時(shí)，也可最大限度的抽走機(jī)箱內(nèi)的熱量，降低機(jī)箱內(nèi)的溫度5℃-8℃。
一個(gè)小小的位置改變居然能發(fā)生這樣的結(jié)果，真是神奇！可能還是有讀者不相信這個(gè)事實(shí)，下面小編就帶大家看一下在研討會(huì)上整個(gè)試驗(yàn)的過程。
整個(gè)試驗(yàn)過程比較簡單：在一個(gè)透明的機(jī)箱里（保證大家都看的到），分別用一款大風(fēng)車電源和采用直吹式技術(shù)的世紀(jì)之星自由戰(zhàn)士Ⅱ進(jìn)行比較溫度和噪音的比較。
電腦配置
實(shí)物
首先是準(zhǔn)備工作，先測試環(huán)境溫度、固定機(jī)箱內(nèi)的幾個(gè)測試點(diǎn)，分別是顯卡上方溫度、CPU上方溫度、電源進(jìn)風(fēng)口溫度、以及電源出風(fēng)口溫度。
接下來是使用一款大風(fēng)扇電源進(jìn)行測試，分別測試機(jī)箱和電源內(nèi)幾個(gè)位置的溫度。為了更有說服力，在運(yùn)行3D MARK20分鐘以后再次測量這幾個(gè)位置的溫度。
再接著就開始測試世紀(jì)之星自由戰(zhàn)士Ⅱ，無論是機(jī)箱還是電源仍然選擇這幾個(gè)測試點(diǎn)，并且在運(yùn)行3D MARK20分鐘以后再次記錄。
環(huán)境溫度大概為28度，下面是最后的測試數(shù)據(jù)。
12cm大風(fēng)車電源測試結(jié)果 | ||||
測量時(shí)間/測量位置 | 顯卡上方 | CPU上方 | 電源進(jìn)風(fēng)口 | 電源出風(fēng)口 |
開機(jī) | 33.8℃ | 32.2℃ | 38.0℃ | 36.6℃ |
20分鐘 | 36.0℃ | 35.1℃ | 38.8℃ | 38.1℃ |
世紀(jì)之星自由戰(zhàn)士Ⅱ測試結(jié)果 | ||||
測量時(shí)間/測量位置 | 顯卡上方 | CPU上方 | 電源進(jìn)風(fēng)口 | 電源出風(fēng)口 |
開機(jī) | 37.2℃ | 31.1℃ | 31.9℃ | 36.1℃ |
20分鐘 | 38.7℃ | 32.1℃ | 32.9℃ | 38.6℃ |
我們可以看到，相對(duì)大風(fēng)車電源來說，直吹式散熱在機(jī)箱頂部的溫度要比大風(fēng)車電源效果好的多（溫差達(dá)6度之多）！因此在散熱上更有優(yōu)勢，另外在測試的過程中還分別針對(duì)電源內(nèi)部的電容、發(fā)熱量較大MOS管進(jìn)行了測試，直吹式也要好于大風(fēng)車電源。我們問起原因，世紀(jì)之星的工程師談到，由于大風(fēng)車電源在向內(nèi)部吹風(fēng)的時(shí)候風(fēng)速較慢，沒有較大的氣流，因此在向外擠壓熱量時(shí)顯得較為被動(dòng)，導(dǎo)致電源內(nèi)部產(chǎn)生的熱量不能立即導(dǎo)出，而直吹式強(qiáng)大的氣流不存在這種問題。
真是一個(gè)神奇的試驗(yàn)！
在研討會(huì)上，小編跟世紀(jì)之星的工程師探討一些電源散熱的方式，了解到，不同規(guī)格的風(fēng)扇成本差別較大，這也是目前12cm大規(guī)格風(fēng)扇價(jià)格要高于8cm風(fēng)扇電源的一個(gè)原因，直吹式電源從成本和實(shí)用的角度上來看無疑是個(gè)優(yōu)秀的選擇。
研討會(huì)結(jié)束了，小編也一直在思考關(guān)于電源散熱的問題。應(yīng)該說，隨著SLI大功率電源的問世，機(jī)箱內(nèi)部和電源內(nèi)部的散熱問題越來越嚴(yán)峻了，而直吹式的散熱試驗(yàn)告訴我們，在未來可以充分利用直吹式的優(yōu)勢，打造出多風(fēng)扇的散熱結(jié)構(gòu)，下面就是小編對(duì)未來散熱結(jié)構(gòu)的猜想。
猜想當(dāng)然也是有依據(jù)的，按就是不改變目前電源的內(nèi)部設(shè)計(jì)和電源的大小。我們先來了解一下目前電源的規(guī)格。目前電源的規(guī)格主要有兩種。一種是普通的單風(fēng)扇結(jié)構(gòu)電源，一種是雙風(fēng)扇結(jié)構(gòu)電源。
點(diǎn)擊放大可以看到其規(guī)格
從上面的示例圖中我們可以看到，電源的規(guī)格分別為L14×W15×H8.5（cm）和L116.5×W15×H8.5（cm）。為什么雙風(fēng)扇結(jié)構(gòu)的電源要比單風(fēng)扇結(jié)構(gòu)的電源長度多出2.5cm呢？那是因?yàn)樗嗔艘粋€(gè)80×80×25mm規(guī)格風(fēng)扇的原因。了解到電源的的大小我們就可以猜想我們的散熱方式了。
● 兩個(gè)6cm的直吹式結(jié)構(gòu)
雖然說也存在這種散熱方式，也有直吹式的優(yōu)勢，不過6cm規(guī)格的風(fēng)扇如果想要有更大的風(fēng)量噪音會(huì)非?？植溃虼诉@種方式基本上可以被否決了。
● 下吸后吹式散熱方式
其實(shí)這種散熱方式是下吸前排式散熱方式的改良，但相對(duì)效果就會(huì)優(yōu)秀很多。由于小編沒有進(jìn)行相應(yīng)的試驗(yàn)，也無法證實(shí)這種散熱方式會(huì)有什么問題。
至于下面的可能屬于超強(qiáng)的散熱方式了，它們都是大風(fēng)扇和直吹式思想的結(jié)合。
● 8cm直吹+大風(fēng)車
這種散熱結(jié)構(gòu)解決了大風(fēng)車對(duì)電源內(nèi)部散熱不出色的問題，性能應(yīng)該非常強(qiáng)！至于它的缺點(diǎn)，自然是成本很高！不過噪音上應(yīng)該要比普通單8cm結(jié)構(gòu)電源小一些。
● 兩個(gè)6cm直吹+大風(fēng)車
這也是一個(gè)不計(jì)較成本的設(shè)計(jì)，優(yōu)點(diǎn)是避免單個(gè)8cm風(fēng)扇直吹時(shí)氣流不均勻，缺點(diǎn)也很突出，6cm風(fēng)扇想要有急促的氣流轉(zhuǎn)速肯定比較高，噪音也可想而知。
● 前排后吹+大風(fēng)車
這種散熱表面上看起來雖然不錯(cuò)，但也存在一定的問題，就是后面直吹的氣流會(huì)回來，加一個(gè)風(fēng)扇倒還不如散熱孔方便。
好了，讓我們再來看一下國外一些電源散熱方式。
TTGI的600W大功率電源
全身都是小孔的Type-R電源好了，關(guān)于電源散熱的問題我們今天就談到這里，也請廣大網(wǎng)友積極參與談?wù)?，沒準(zhǔn)下一代最優(yōu)秀的電源散熱方式就是您想出來的呢？<
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