Хроника развития процессорных радиаторов

Г-н Лу Синь однажды сказал: «Сначала у процессоров не было радиаторов, но когда тепловыделение возросло, радиаторы были изобретены».

В ранние дни, хотя процесс производства ЦП выглядел сейчас очень отсталым, а основная частота была очень низкой, мощность также была относительно низкой, поэтому выделение тепла, естественно, не было высоким. Даже многие ЦП до 486 не устанавливали радиаторы и были «голыми». Например, процессор Intel 80386 имел TDP 1,85 Вт и максимальное потребление энергии всего 2,3 Вт, поэтому не было необходимости устанавливать радиатор. Однако это не означало, что производители не обращали внимания на проблему выделения тепла. Например, ЦП использовал керамическую упаковку вместо пластиковой.

В 486-й период из-за увеличения частоты ЦП (хотя она все еще составляла всего несколько десятков МГц) также увеличилось тепловыделение. Например, максимальная потребляемая мощность процессора Intel 486DX4 достигла 5 Вт. В то время ЦП и материнская плата не имели механизма защиты от безопасной температурной работы, из-за чего ЦП часто выгорали. Поэтому ЦП поставлялся с завода с небольшим пассивным радиатором, но теплопроводящей средой был теплопроводящий клей вместо силиконовой смазки, что также означало, что радиатор было легко приклеить, но трудно снять. Но было и преимущество... Что такое зажим?

Ко времени появления Pentium (или 586) основная частота ЦП превысила 100 МГц, а энергопотребление значительно возросло до 11,2 Вт. Пассивные радиаторы уже не могли удовлетворить спрос. Поэтому первое поколение Pentium от Intel было оснащено радиатором с охлаждающим вентилятором. Хотя он был небольшого размера, он был очень красив и имел прототип воздушного радиатора. Однако в то время на материнской плате не было выделенного контакта 3PIN/4PIN для вентилятора ЦП, и его нужно было запитывать от 4Pin D-типа жесткого диска.

Однако если вы обратите внимание на слот Socket7 CPU в это время, вы можете обнаружить, что он уже имеет уши с обеих сторон для фиксации вентилятора охлаждения, особенно процессоры со встроенными металлическими крышками, такие как Intel Pentium MMX и AMD K6-2, которые уже могут использовать сторонние радиаторы. Конечно, более поздние материнские платы также имеют 3-контактные разъемы, предназначенные для радиаторов CPU.

Радиатор Socket7 стороннего производителя в то время выглядел вот так, ничем не отличаясь от обычного радиатора с воздушным охлаждением сейчас, но размер был намного меньше, и наконец-то появилась возможность использовать термопасту.

По мере того, как производительность ЦП продолжала расти, потребление энергии продолжало расти, поэтому размер радиатора также начал увеличиваться. Однако интересно то, что в эпоху Pentium 2 Slot1 у Intel все еще были некоторые ЦП без охлаждающих вентиляторов, но размер радиатора, см. рисунок ниже.

В эпоху Pentium III и Pentium IV производительность, энергопотребление и тепловыделение ЦП резко возросли, поэтому размер радиатора стал больше, а размер вентилятора охлаждения также соответственно увеличился. Однако нижняя область радиатора Socket370 1.xGHz по-прежнему такая же, как и у сокета. Когда дело доходит до эпохи Pentium 4 Socket478 после 2.0GHz, этот размер становится очень большим, как показано на рисунке ниже.

Однако, хотя размер радиатора продолжает увеличиваться, после внедрения ядра Prescott 3 ГГц на более поздней стадии Pentium 4, энергопотребление и тепловыделение ЦП продолжают расти. Простой алюминиевый ребристый радиатор больше не может удовлетворить спрос, поэтому также появился чистый медный радиатор с лучшей теплопроводностью.

Однако радиатор из чистой меди относительно дорогой и тяжелый, что сильно нагружает материнскую плату для вертикального шасси. Более того, его теплопроводность лучше, чем у чистого алюминия, но его теплоотдача хуже, чем у чистого алюминия. Поэтому появились радиаторы с медным дном, медной пробкой и комбинированными медно-алюминиевыми ребрами. На рисунке ниже показан оригинальный радиатор с медной пробкой от Intel. Обратите внимание на красный медный сердечник внутри.

Однако эти радиаторы полностью достаточны для низкочастотных ЦП, но они несколько неспособны к высокочастотным ЦП, особенно выше 3 ГГц. Поэтому появились радиаторы с тепловыми трубками и ребрами, и они также использовали медные основания для контакта с ЦП и были объединены с тепловыми трубками посредством пайки оплавлением. Конечно, цена была не дешевой в то время, и это также было горизонтальное (или направленное вниз давление) в начале.

Позже люди обнаружили, что поднятие радиатора вверх может обеспечить разумный воздуховод, тем самым еще больше улучшая производительность рассеивания тепла. Поэтому появился радиатор с воздушным охлаждением и тепловыми трубками башенного типа, который выглядит так, как он выглядит сейчас. Однако в зависимости от мощности рассеивания тепла количество тепловых трубок и вентиляторов охлаждения также различается, а размер вентилятора охлаждения также увеличился до 8 см, 9 см и более. Таким образом, радиатор с башенным корпусом может работать с более мощными процессорами, а высококачественный радиатор с воздушным охлаждением с двумя башнями не боится даже водяного охлаждения начального уровня 240 мм.

Картина

Однако радиаторы с воздушным охлаждением неизбежно не справляются с процессорами высшего уровня, такими как Core i9, и люди ищут лучшее рассеивание тепла и меньший шум, поэтому на рынке также появились радиаторы с водяным охлаждением. Всю систему радиаторов с водяным охлаждением можно фактически рассматривать как миниатюрную версию северной системы отопления. В конце концов, удельная теплоемкость жидкостей больше, эффект поглощения тепла лучше, а площадь радиатора больше, поэтому эффект рассеивания тепла, естественно, лучше. В то же время, в зависимости от тепла, выделяемого ЦП, водяное охлаждение имеет несколько спецификаций 120 мм, 240 мм и 360 мм. В настоящее время цена радиаторов с водяным охлаждением уже не высока, и вы даже можете купить водяное охлаждение начального уровня размером 240 мм менее чем за 400 юаней.