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[优沃] 导热硅脂对散热性能影响大吗?

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发表于 2018-8-28 09:52:36 | 显示全部楼层 |阅读模式


玩电脑也有10来年了,也装过不少个人电脑(台式PC、笔记本、设计用的类似工作站、包括软路由主机等等),关于这方面,我就我自己的一些实践经验,说说吧。
导热硅脂对散热性能的影响大吗?当然有相当大的影响。就我自己实际接触的,不同的导热硅脂,温度从相差个3到15度,都是有的。
这其中的原理,简明浅显地说,就是CPU或GPU与散热器的接触面,我们人的肉眼看到,好像是光滑平整的,但实际上在微观下(用几十到一两百倍显微镜就能看到了),是有很多微细坑槽,两者并不是充分接触的,学过物理我们都知道,空气是热的不良导体,这样就不利于把CPU或GPU的发热,通过散热器传导出去,而导热硅脂,就是通过填充两者接触面中的这些微细的坑槽,并利用自身的热传导性,从而有效地把热量传导和散发出去。
就我实践体会总结,影响导热硅脂散热性能的,主要是三大点。
(一)材料        在物理学中,不同的材料,热传导系数,是不同的,至于具体参数,可以上网搜或查工具书,我就不多说了,就一般来说,我们都知道,空气热传导性是很低。然后说说市面上常见的各导热硅脂的成份,主要是铝、铜、银、金、钻石(一般是人造钻石,主要含碳元素),在热传导性能方面,钻石>金>银>铜>铝,依次排列。在市面上,我们经常所接触到的导热硅脂,其中也有些是化工材料(好多杂牌的,具体成份是什么,实在没有闲心去考究它,因为我不用这种硅脂),热传导系数好不好,那都是别人说的,但我从不建议用。
(二)工艺         这方面,我前面讲了,CPU和散热器的接触面,是有很多微细的坑槽的,而导热硅脂所含的主要导热成份材料(比如说钻石粉末、金粉末、银粉末等),包括起到均匀流动分布与黏合作用的各类化工辅助剂(类似于硅油之类的)。在理论上来说,是越微细小,越能充份填充两者的接触面,就越能提高散热性能,所以,现很多厂商的导热硅脂,有些提到是纳米工艺的,有些是金属离子工艺(钎焊差不多就类似于这种工艺)等等,这要说起来篇幅就长了去了,就不多说了。但我要是说起一个有关CPU最典型的事件,相信大家都略有体会,前几年,Intel在Ivy Bridge架构的CPU在超频时温度大大高于Sandy Bridge,就是因为之前的CPU上盖封装用的是钎焊工艺,而后来用的是普通的硅脂,这也是DIY界一时热议的“CPU开盖”事件。
(三)能效期        这是我自己总结出来的一点,也就是我自己所使用过的导热硅脂中,有些在刚开始用的时候,还能有效地传导散热,可在过一段时间后,就会出现不同的性能衰退下降,有些甚至两三个月后,温度就又飙上来了。相信拆过或维修过电脑,拆过好CPU散热器的都知道,有些好几年之后,CPU的导热硅脂,都变干变硬了。其实,这一点也是和第(二)点的艺是有很大关系的,像导热材料的制作工艺,化工辅助剂的挥发干涸等。从实际来说,我个人觉得,如果能效期达到1年半到2年以上(即便是1年以上也可),性能呈缓慢下降,还是可以接受的,但如果只有短短三五个月,就性能陡降,那就不能接受了,谁闲得没事干,三五个月就拆电脑换硅脂呀。
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另外,就我自己所接触和使用过的导热硅脂。说说我的一些个人的体会和看法,下面图片上这些,是我之前遗留下来现还在的,还有好些我用完就扔掉了:

1)杂牌:       就是在电脑城里,装机用的那种几十到几百克一罐、有些是呈白色的、有些是呈灰色的膏状的,这种都是很多卖场为了成本,不知道从哪里弄来的,至于具体成份嘛,你问我?我也不知道,反正是装好机后,能对付过去就行了,但散热效果过一两个月后,你就知道了。不过,近几年我去电脑卖场少了,都是直接网购部件回来直接装机,也不知道现卖场,是不是还有很多商家在用这个?反正早年商家装机时,不少是用这种硅脂的,有时候自己档口没了,就到隔壁借用一下。2)星牌:       也是小胶罐的那种,但凡在电脑卖场做过的人,应该很多都知道这个硅脂,具体怎么样,我就不想多说,自己去了解吧,就是相对比杂牌的那种,客户看着,觉好像正牌好看点,但如果是我自己装机,我也是不会用的,原因我就不说了。3)信越7783       早年DIYer比较热的一款导热硅脂,据说,很多电脑厂商装配电脑时,用的也是它,这我实在无从考究。但就性能来说,我个人觉得,算是中规中矩,起码比前两者要好一些,能效期也能达到1年以上。但要说很好嘛,我觉得也谈不,而且市面上也有不少假冒的。4)酷冷至尊       用过PTK-L01 黄金散热硅脂、含银硅脂、个人感觉,如果用台式机方面,效果还不错,但用笔记本上,散热效果一般般,但能效期还算是稳定,现据说又出了款热传导率高达11的纳米钻石NANO导热硅脂,据DIYer们说,效果超过ICD7,也不伤CPU,但我没用过,效果如何?下次有机会试试看。不过上网查了下价格,差不多要一张毛爷爷的价格,不便宜。5)酷冷博液态金属CoolLaboratory      用过一代和三代的产品,第一代是像锡纸一样的薄薄的一片,第三代是膏状涂抹的,装上后拷机到60~65度左右,就能熔化充分填充CPU和散热片之间的空隙,散热效果确实不错,毕竟是金属成份,导热性能比普通的硅脂高很多,但与此同时,我在使用过程中,也产生了两个很大的问题,一是必须要在CPU或GPU周边做好绝缘措施,比如涂上一圈绝缘硅胶,否则一测漏就有可能引起周边的电子元器件短路,这个我身边人已经有过悲剧了,因小失大;二是确实会腐蚀CPU和散热片的表面,我装了一段时间后,拆机发现,CPU的镜面和散热器的铜面,好像被火烧过,或是被酸腐蚀过一样。个人觉得,如果是台式机长期不动的话,而且台式CPU面都比较硬实,可以考虑使用,但像笔记本这样,有可能搬动的机器,而CPU镜面又小又娇气,不建议使用,虽然说,它效果确实不错,但如果因此而出现问题,就得不偿失了,况且,这么多导热硅脂可选,也不是非它不行,至少我是不会用在笔记本上。6)ICD7钻石导热硅脂      这也是很多DIYer推荐的一款号称以钻石成份(人造钻石)的导热硅脂,但很难涂抹,要用风筒吹或热水泡后,才好涂抹,而且散热效果和涂抹得好不好,也有相当关系,我自己就试涂过几次,拷机的最终温度可以相差到5~6度。但这款同时也有一个很大的问题,可能是和其采用钻石成分(人造钻石)硬度很高有关,会弄花CPU的散热面,我已经搞花了3个CPU的散热面,其中有1个,还被压缺了一个小小的角(但不影响使用,只是心里觉得膈应)。效热效果,我个人觉得,还算是不错的,但也没有说的那么神乎。7)超频三(A1、A3)      效果还算过得去吧,毕竟超频三在DIY和MOD耕耘了这么多年,这两款还算是拿得出手的,基本能满足普通的散热,A3效果好过A1,但我个人觉得,更适用在台式机上,量大性价比高,而笔记本散热的话,我觉得不妨找找该厂家其他款的试试吧,我也只用过这两款,其他的就不好说了。8)AC MX-4     这款硅脂,曾被很多人推崇过,包括很多测试对比,都拿它作为对比,很多论坛也有提到它的。在某宝上,也有很多商家在买,是不是有假的,我不好多说,但我前后买过3支来用,坦白说,我觉得这款硅脂,说是导热系数有多高,效果如何好,有点言过其实了,最大的问题是能效期衰减得太快了,刚装上去,感觉确实还行,但过一两个月后,散热就不行了,又得重新涂过,我是倒腾得有些烦它了,后来就没再用它了。这是我自己个人的亲身体会,我不知道别人如何?9)猫头鹰HT-H1      我个人觉得,效果还行,中等偏上水平吧,虽不能说非常出色,但也绝对不会差,至少在能效期方面,还是能维持一段时间的,我现在的笔记本,用的就是这一款,价格也不贵,台式机和笔记本用都没多大问题。10)GC-Extreme差点忘了补充这款,这也是玩友们比较知名的一款硅脂,我当时为了帮朋友清理W510移动工作站时,让他特地花了近60块买的,散热效果也还不错,比猫头鹰HT-N1稍好一些,装机后也能维持1到2年时间,朋友的电脑换硅脂至今也有两年了,现散热还行。当时一买来,还用它给几部机子换了硅脂,用完之后就没再买过了,主要觉得有些小贵,性价比不高,所以差点忘了它。
..................打字多了,有些不想打了,就前前后后,鼓捣电脑用过的导热硅脂,能数出得来的,起码也不下于15种了,还有好些我都不记得名字了,就不再说了。
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其实,玩这么多年电脑,就CPU/GPU散热而言,导热硅脂只要是正规大厂的,在所用的材料和工艺达到一定程度后,装配时,注意保证涂抹和安装效果的基础上(就怕手艺太差,再好的导热硅脂,效果可能也会打折),各厂商品牌的导热硅脂,除了能效期维持的时间长短不一样之外,散热效果,现一般不会相差太远了。当然了,你要是说用太差的导热硅脂(一般热传导系数在8及8.5以上),那就不好说了,还有人曾用牙膏的呢,那又怎么说呢?
另外,除了导热硅脂之外,其实,还有几点相关的因素,就是电脑主体的结构和风道设计,也是有大关系的,还有就是主板、显卡、硬盘的BIOS或固件,甚至驱动程序的Bug,都会有些影响。说大了,这是整个硬件系统方面考虑的问题。DIY的台式机,在走线和风道安排方面,应多加注意,也是会起到不同的散热效果的。
但就笔记本而言,由于是厂家出厂时就已经定型了,在一个很小的体积空间中,除了CPU和GPU这两个发热大户,还有硬盘、内存、无线网卡,也是会产生热量,如果厂家结构和风道设计得不合理,热量都聚积不能快速散发出去,也是很麻烦的。
我就碰到过某品牌的笔记本(是大家都知道某大品牌)左掌托热得要命,固态硬盘也换了两个,还换了硅脂,内部也清了灰尘,更新BIOS,但凡想到能做的都做了,但还最后CPU动辙就飚到60多~70度,还是很热,后来,实在不行了,就在散热出风口加了个抽风式的散热器,这样温度才降下来,这只能说是内部结构或散热风道,在设计上的先天缺陷,所以说,在选购电脑或笔记本的时候,在意散热的人,不妨多注意一下这一点。这方面,我就不多说了。
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(6月3日更新)
由于这贴子的缘故,有好些朋友问我一些关于散热硅脂的问题,而恰巧最近,我有一台较老的笔记本,富士通S6410,GM965芯片组,由于16:10的LED屏显示效果好,老式键盘比较好用,就一直没舍得扔,当上网本和外出调试网络时备用的,最近便宜淘了一个GM965的顶级处理器X9000,TDP发热功耗达到45W,比之前的T9500 CPU的35W发热要感人,所以就对CPU和集成显卡的散热进行了一些清理和处理,试过了手上几个散热硅脂,有GC-Extreme、HT-H1、IC D7,超频A3,还有之前剩下的MX-4,一直不知道扔到哪里去了,却意外地找到了之前剩下的半支液态金属三代。



检查了一下,还能用,液金还是呈液态的,于是我就拆机,把CPU和散热器表面,用酒精清理干净后,用棉签杆削成尖尖的薄片,均匀地涂在CPU散热面上,同时周围用GC-Extreme涂了一圈,防止其渗漏影响主板(忘了拍照了)。装机后,进行CPU满载温度测试,将X9000的温度压在了80度以下,在74~76度左右,待机在55度左右,跟之前T9500用GC-Extreme和HT-H1的水平差不多。



而用其他几个散热硅脂,CPU满载基本在80度以上,看来液金毕竟是金属,导热能力还是要强,而且,满载过后,CPU回复到低负载的情况下,使用液金的CPU温度,回落也要快一些。
再次测试液态金属散热的基本情况,就是这样的吧,不过这玩意有点小贵,而且量少,像台式机CPU面积大,我估计最多也就1次的用量,而笔记本可以用3~4次,另外,涂的时候最好不要用其配的小毛刷,那样会很浪废,最好用牙签削成尖尖薄薄的,涂抹的时候要有些耐心,慢慢地涂抹就能均匀了。
另外,这玩意,官方已经确认,对铝质确实有侵蚀作用,而对铜质则介绍说没有,出于检验效果,我装上后进行了拷机,然后拆开过铜质散热器来看过,发现其对铜质还是有极强的黏附作用,就像是液态的焊锡附在上面,我用棉纱沾酒精都清理不掉,只能用其配的那个粗海棉打磨,才能擦掉,而且还能看到淡淡的烙印,所以,对其官方的说法,我持保留意见,可惜我当时忙着装机,忘了拍照片,而且剩下的半支,也只够2次用量了。
另外,由于之前搞过不同的电脑,用过不少硅脂,对于电脑散热来说,我个人还是之前那句话,电脑先天的整本散热系统设计,像风扇风力,风道走向、散热管的大小数量、长短,都是起很大作用的,如果这些整体不好,尤其是笔记本电脑,就是用再好的硅脂,也是事倍功半的,不必指望或苛求散热硅脂能根本或有效地解决散热问题。而如果整体散热系统设计得好的话,硅脂用性能好的,有时能事半功倍,确实能大幅降低散热。像之前我在台式机上对比过,我印像中记得,有些台式机满载最高的能相差到15~18度左右,而笔记本电脑,则不太乐观。



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