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另类玩法 DFI顶级P35主板散热模块测试

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楼主    2007-09-04 12:05:52
酸柠檬
测试平台及说明:


DFI变形热管散热测试

  BIOS设置:

  * CPU频率2.4GHz(266MHz*9),电压1.350V
  * 南桥电压1.15V
  * 北桥电压1.50V

  测试时,记录CPU/MOSFET/北桥/南桥在空闲和满负荷时的温度。满负荷通过SP2004软件来实现。打开四个SP2004,每个对应一个CPU核心并开始运行。这样的目的是让处理器四个核心均满负荷工作,发热量达到最大。

  CPU的温度由Core Temp软件得到,而MOSFET/北桥/南桥的温度则由探温头测得。

DFI变形热管散热测试
各点探温头的位置

  在将Transpiper散热系统安装在MOSFET散热片时,我们额外使用了三洋80*80*32mm规格的风扇(实测转速2000RPM)为Transpiper的散热鳍片进行强制对流,单独风扇比借助电源吹出来的热风更能将Transpiper散热系统效果最大化。

DFI变形热管散热测试
实际测试平台

  整个测试过程中,平台安装在Casetek CK-1022-5机箱内。测试时环境温度保持在26度。机箱内风道通畅,前面板有两个120mm的风扇向内吹风,后面有120mm强劲的风扇向外吹风,还有电源的风扇也在向往吹,侧板都开有很多通气孔。这样的风道设计也是大多数人的选择。

◆ 测试成绩  


DFI变形热管散热测试

空闲状态成绩

DFI变形热管散热测试
满负荷状态成绩

  当安装Transpiper散热系统于南桥散热片上,空闲状态和满负荷时,南桥的温度分别下降了8℃和9℃,MOSFET的温度也略有降低(1-2℃),北桥上的温度基本没变。

  当安装Transpiper散热系统于MOSFET散热片上,空闲状态和满负荷时,南桥的温度分别下降了3℃和1℃,MOSFET的温度分别下降了3℃和11℃,北桥上的温度分别下降了5℃和1℃。

  安装上帮助CPU散热的铜片后,各处温度基本无变化(包括CPU)。

机箱之外并采用主动散热方式,也只是对MOSFET管的散热有些改善,在满负荷工作下,对南北桥的温度降低几乎没有帮助。

  至于说安装在南桥散热片上,对南桥芯片温度的降低有些效果,但是,这样的效果,和在南桥散热片上装一个小小的风扇并无多大区别,但成本和安装难度却不可同日而语。


DFI变形热管散热测试

热管和散热鳍片

  为什么看起来很美的Transpiper散热系统,效果上却差强人意?

  ·Transpiper增加的散热面积太少

  从本质上讲,Transpiper是为了给整个散热系统增加额外的散热面积,通过热管将热量迅速传递到Transpiper的散热鳍片上,达到改善散热的目的。

 Transpiper有效散热面积仅760平方厘米

  Transpiper有24片散热鳍片,总散热面积约760平方厘米,这个面积相当于Tuniq Tower 120散热器面积的8%,这样的散热面积只能用少来形容,甚至不如一款普通北桥散热器的面积。因此奢望它对整个散热系统有较大帮助是不现实的,先天的设计注定Transpiper散热系统只能是“锦上添花”。

  大幅度增加散热片表面积,是最简单的提升Transpiper效能的方法

   ·热管的形变对性能有一定影响

  在Transpiper的三根热管中,为了安装上的便利,均有从柱状到扁平的形变。

DFI变形热管散热测试
热管的形变对性能有一定影响

  从热管本身的工艺上来讲,即便是烧结式的热管,扁平的结构对它的热传导能力是有所降低的。根据研究,热管极限传输功率随着压扁度的增加而逐渐减小。将直径为6mm的柱状热管压扁成2mm扁平热管后,极限传输功率降至原来的1/4。 

DFI变形热管散热测试
参考一下某主板上散热片的半圆形沟槽设计 

  实际上,Transpiper散热系统的热管完全可以采用全柱状的热管,只需将安装的散热片沟槽加工成半圆形就可以,而且不存在什么工艺上的难度。除了能保证热管的热传递效率外,还可以让热管旋转,能更灵活调整Transpiper的位置。

从前面的安装可以看到,因为各连接部件的平整度等原因,连接的地方需要涂抹大量硅脂,过厚的硅脂层阻碍了热量的传导。


DFI变形热管散热测试

硅脂的量要把握

  但最大的原因并不在于硅脂,而是Transpiper散热系统中连接三根热管的小铝块。当热量从南桥散热片或MOSFET散热片由单根的热管传递到小铝块后,热量又将如何转移到连接有散热鳍片的那两根热管上去呢?

DFI变形热管散热测试
连接部位也非常重要

  ·“交通枢纽”过于简单 

  要知道,热管只能起到传热作用,并不能散热(热管表面的散热忽略不计),当冷凝端的热量不能及时被传递走,冷凝端的温度会越来越高,与蒸发端的温度差也逐渐减少,使得热管的效率剧降。

DFI变形热管散热测试
涂抹硅脂

  即便是小铝块的空隙都用硅脂填满,过小的体积和蓄热能力(和同样体积的铜相比),使得三根热管和铝块间的热传导效率难如人意。

  我们不禁要问,为什么不只用一根热管直接从热源连到散热鳍片上?

  ·画蛇添足的CPU散热铜片

DFI变形热管散热测试
多此一举的CPU散热铜片

  而DFI工程师“天才”般设计出帮助CPU散热的铜片,更是让我们哭笑不得,在CPU与散热器间加上一层铜片,使得CPU与散热器间多了两层热阻,即CPU与铜片间硅脂的热阻、铜片本身的热阻,这样大大降低了CPU散热器的本身功能。虽然铜片能传导一部分热量到Transpiper散热系统中,但由于Transpiper散热系统种种设计上的局限,这种作用也是很小的。一利一弊,对CPU散热并无实质性的帮助,增加铜片的设计如同“画蛇添足”,不但增加了安装上的困难,还给散热器的选择增加了难度。

 DFI LP UT P35-T2R主板的Transpiper散热系统的表现不如我们期待的那样出色,虽然或多或少有些帮助,但从成本和易用性来说,它能达到的效果完全可以由更廉价的散热方案代替,并能做的更好。

  综合前面的分析,Transpiper散热系统主要的症结在于结构不太合理,热管的利用率低下,热传导障碍重重,需要改进的地方很多,比如使用单热管直接将热源引入散热鳍片,加大散热面积等。


DFI变形热管散热测试

连接部位

 如果去掉这个连接铝块改成直通式热管,会是什么光景?
 

  Transpiper在散热性能上不尽人意,却不妨碍我们对它赞美几句,DFI创造性的Transpiper散热系统设计,将散热从机箱内延伸到机箱外,不能不说是一个很好的主意,任何新生事物总是有个发展完善的过程,不能说今天的Transpiper作用有限,就对它持否定态度。唯有创新,科技才能进步,从这一层面来说,Transpiper存在的意义更胜于它实际的作用。

  我们期待在性能上令人刮目相看的Transpiper二代、Transpiper三代。

 
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