Chiphell - 分享与交流用户体验

 找回密码
 加入我们
搜索
      
查看: 475923|回复: 979

[水冷] 【原创】水冷的秘密-1/4基础篇& 2/4进阶篇-68K字27X图CHH首发

  [复制链接]
发表于 2010-8-18 18:26 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 witson 于 2017-1-29 01:23 编辑

一楼的文章已经很长,在第二页继续发,以免过长的帖子影响大家的浏览.....一楼文章的末尾会附有后续文章的链接。 另外,本文中所有图片的图注都用蓝色文字放在图片下方,而不是一般的先图注再图片,这个是个人的写作习惯,希望大家先看图有自己的思考,然后再看见蓝色字的图注了解我想要表达的东西~~~


推荐大家先阅读版主assisterah 的《水冷入门指南》(如果你还没有读过的话),assisterah的这篇文章短小精悍,图片张张精美,阅读压力比较小,而且关键的要点阐述都很明确,很适合用来快速了解正确观念,而我的长篇大论相比之下阅读起来会有些吃力,可能让人感觉在看教科书,呵呵。

我和assisterah在有些地方的习惯和观念不完全相同,这些不同也直接反映在我们的文章中,先阅读assisterah的文章,然后带着批判眼光来看我的文章,或许有助于初学者对水冷有更清晰的认识。


基础篇在2010年11月16日进行了编辑,增加了一些诸如紫铜等级、FPI等细节部分,修正了因为个人认识不足而犯的一些错误(比如冷排锡焊工艺),故版本号也从V0.8上升到V0.9。感谢所有关注和支持拙文的朋友,特别感谢那些花时间为拙文纠错的朋友!

水冷的秘密-水冷基础知识篇(网络版V0.9)

文/芒果   图/Kone Pawel CWPP 亨利水冷 芒果

谨以此文怀念我的好友陈光旭,你一直喜欢我这种啰嗦冗长的所谓详解文章,用你的话来说是“读得很过瘾”,而你那些独特的视角和观点也每每令我灵感突现,获益良多。不久前在我们在网上聊天时还说起这篇文章,你说很期待......可懒惰的我在完成网络版全文后,却一直懒于把这篇庞然大物贴上网......如今生死两茫茫,我只能独自顿足痛悔,再没有机会与你一起迸出火花。

如果时光能倒流,即使那草稿当时还稍嫌凌乱,我也会第一时间让你先睹为快;如果时光能倒流,即使我熬夜后蓬头垢面双目浮肿,也会笑呵呵的与你和Lucky一起拍下那张照片......光旭,忆起这些年的点点滴滴,我觉得自己以后应当更潇洒些,更宽容些,人生苦短又无常,其实真的不必那么矫情。

你已停下了脚步,我却能感到你仍在背后笑着看我,一如你平日的灿烂与真诚。

——芒果 于2010年8月17日  广州

网络版前言

电脑水冷,这种被不少用户视为**的玩法,其实远没有想象中那么神秘。三年前我尝试用水冷来解决一台工作站显卡温度过高的问题,从此就一直对水冷很着迷。在这个酷热的夏天,或许会有些朋友遇到我当年的困扰:既要死命超频,又想温度悦目;追求耳根清净,外观又求YY......如此,水冷或许就是解决这一切的良方。

刚开始玩水冷时,我深受网络中特别是中文网络中入门教程匮乏之苦,整天好像无头苍蝇一般在网上乱转,求知若渴却收获聊聊。从那时起我就在想,等哪天把水冷基本弄明白了,一定要把自己的心得分享给大家。三年后的今天,中文网络上完整的水冷入门教程匮乏依旧,故我撰写了拙文,希望它能起到一点儿抛砖引玉的作用。

拙文的杂志版已经在《微型计算机》连载,分别是2010年7月下、8月上、8月下的“经验谈”栏目。受杂志版面限制、以及“经验谈”栏目是黑白页面的缘故,不得已做了相当大幅度的缩减;而网络版则因为没有篇幅和色彩限制,得以尽情发挥。

身为微机的老作者,我习惯于把自己的文字简单分为两类:要写的和想写的。毫无疑问,本文就是我想写的那种,事实上网络版的最终篇幅是杂志版的七倍。杂志版的一点点稿费可算作是营养费,网络版则完全是我个人的无偿奉献,只为让更多对水冷有兴趣、却又不得其门而入的朋友能够少点迷惑......我衷心希望大家能喜欢我这些小小的心得。这次自不量力的强行撰写拙文,让我有机会系统的把自己零散的认识整理和表达出来,对我自己也有一种温故而知新的提高妙用,这或许就是上天对共享精神的一点小小奖励。

拙文分为“基础篇”、“进阶与规划篇”、“实战篇”、“导购篇”四大部分,由浅入深的对水冷进行讲解。水冷初学者应该能从中比较完整的了解到水冷知识,而商家们或许也能找到进货和促销的灵感,高手们欢迎对拙文进行斧正和补充!为了照顾初学者,“水冷基础知识篇”所占篇幅最大,尽量做到图文并茂,希望能增加阅读趣味。事实上,这些图片的收集整理工作占据了写作时间的一半以上。

同一件事情站在不同角度可能会得出不同的结论,我完全理解和认同这一点,并且非常希望能出现百家争鸣的局面。不过,本文是针对初学者的入门读物,为了尽量避免初学者对一些现象的判断失误,我在拙文中会针对许多现象给出我自己的结论供初学者参考。受限于我对水冷的肤浅认识和个人喜好,这些结论或有武断和误导的可能,所以请大家带着自己的判断来看待我所谓的结论,它们仅供参考!如果你因此而遭受任何形式的损失,请恕我概不负责。

为了能让更多的人认识水冷,只要注明原始出处链接和保留作者信息、感谢信息,拙文网络版可以随意在网上转贴(但希望每次转贴至少要以完整的一个篇章为单位,防止断章取义),同时拙文也会根据读者反馈进行修正,不排除日后推出新版的可能。

请注意:在未获作者本人授权的情况下,拙文不得用于印刷和销售。如果有朋友发现拙文被印刷或者销售,请用电邮[email protected]联络我,谢谢!


感谢这些热情帮助拙文写作的朋友们!


特别感谢《微型计算机》DIY频道编辑刘宗宇先生,是你给予的宝贵机会,促使我决心把这篇文章写出来。

特别感谢著名水冷玩家Kone(广州)、Pawel(波兰)、CWPP(香港)、亨利水冷(长春)和酷威水冷(深圳)为本文提供宝贵经验和建议,以及你们所分享的精彩作品 / 产品照片,并没有你们拙文将大为失色!

我邀请Kone(广州)、Pawel(波兰)、CWPP(香港)、亨利水冷(长春)和酷威水冷(深圳)等热心帮助本文写作的朋友对本文读者们说几句话,但只有Pawel(波兰)和CWPP(香港)随意说了几句,其他人虽然给予我热情帮助,但似乎更愿意保持低调,我在此尊重他们各自的选择。

来自波兰的Pawel想要对大家说:

"Liquid cooling enthusiasts can be divided into two groups. Are those  for which the most important is the performance of the system and do not care too much how it looks. This group is probably larger, in the end, after the idea is to make it cool. There is also a second group - much less, or at least I think so. It includes those for which the liquid cooling  is primarily a hobby. For them it's very important is something else.Performance is obviously important, but it comes to the appearance of the system and how it will be unique. For them, the fun from upgrading, changing and improving the cooling system never ends. You can always add something, improve something, to do otherwise. I'm just one of them...and I want to share with you their passion..."    ——Pawel

译文:“水冷玩家大致可以分为两类:第一类更注重性能而不太在乎外观,这一类可能人数较多,他们的终极目标就是追求更凉快。第二类要少得多,至少我是这样认为,这类人玩水冷已经成了嗜好。对他们来说,水冷系统的效能固然重要,但系统的外观和独一无二也同样不可或缺。对第二类玩家来说,乐趣来自于水冷系统可以永不停止的升级、更换和改善,你总是可以增加点什么或者改善点什么。我就是第二类玩家中的一员,我希望能与你们分享这种激情...”——Pawel(波兰)

作者注:Pawel和我的英文都不太好,Pawel的在学校学的是俄语,我在学校学的英文大部分都还给老师了,所以,以上的原文和译文,大家能大概看明白就行,呵呵。

0002.jpg

0001.jpg

配图0001 / 0002: Pawel的MOD作品Lilianna ,基于联力V2010机箱。更多精美图片请见Pawel的Pisca相册。对Lilianna感兴趣的朋友,请查看包含整个制作过程的Worklog:http://forum.pclab.pl/t473139.html 波兰语,长达187页!我虽然看不懂波兰语,但在逐页翻阅后,依然感动于他前后7个版本的执着和巨细无遗的近千张过程图片。
来自香港的CWPP想要对大家说:

就照你的意思, 在作者資訊上加上注明, 及雜誌出版後, 給我發個電子版就行, 這對於我老婆因我花在水冷興趣的時間而曾經冷落她, 無疑是一種有力的交代, 哈哈.

當初, 小弟決定這樣投入玩水冷, 也許還有這樣的期望 ....., 就是希望本土水冷生產商, 能好好地把自己的產品認真設計好, 不要只把精神放在安排打手在網上, 假扮用家吹噓自己的產品及攻擊行內對手. 有些本土水冷生產商太貪心, 要賺得很盡, 他們往往認為產品設計得好一點, 成本就會增加很多. 然而, 我覺得這只是他們不願用腦子花心思的藉口, 又貪心只顧騙快錢, 而其實那一點點的改善絕對不是成本問題.

亞洲天氣較外國炎熱, 而玩水冷的亞洲人現時反而較少, 水冷興趣在亞洲的潛力無疑還有很大的空間擴展. 我覺得就現時來說, 厘定水冷的消费定位, 尤其低階層面, 還未能只靠單一產品的價錢去衡量, 而是應該從  '覆蓋規模' 方面決定. 因為現時一套效能好過風冷的水冷設備, 已經屬於很多人'眼中' 的 '中階水冷', 那麼, 要一套效能跟風冷差不多的 '低階水冷' 幹嗎~~!? 這起點, 多數外國生產商及玩家們已十分清晰明確. 在我眼中, 現時有些厂商出品的所謂 '高性價比的低階水冷' 產品 , 只不過是厂商們吹棒出來, 騙新手遷就自己產品質素水平的矛盾荒旦定位.

我認為玩水冷, 不論高、低階, 暫時還是用外國货好.

如果想省錢, 少預算的話, 還是應該只水冷單一熱源 (單水道, 一個水冷頭) 保持小規模.
——CWPP(香港)

0003.jpg

0004.jpg

配图0003 / 0004:CWPP的MOD作品之一,基于联力V2000机箱,其中CPU和内存、主板南北桥、MOS部分冷头为CWPP自行设计,而且还异常无私的共享了这些冷头的设计图纸!而著名的BitPower旋转弯头等产品,也是在CWPP的建议和帮助下设计并热销。 更多图片请见CWPP的Flickr相册中的:珍藏集PC Watercooling

水冷基础知识篇



电脑水冷和汽车引擎的水冷比较类似,都是利用液体吸收热量并再传给散热器,然后用风冷或者被动散热的方式散出热量。水冷系统散热能力强的秘诀,一在于水的吸热和导热性能比空气好很多,二因为水冷系统的总散热面积也要比风冷系统大很多。

水冷(Water Cooling)是液冷(Liquid Cooling)中的一种,水冷被引入个人电脑后,早期没有专用的导热液体只能用水,如今的水冷液主要成分也是水,所以大家仍习惯性的称之为水冷。

001.jpg
配图001:Swiftech的H20-220 Ultima XT套装,差不多是一套最简单的水冷,包括了冷排 / 风扇(左上)、水箱(中)、水泵(右上)、CPU冷头(右下)、水冷液(图中为浓缩小瓶装,需自己加蒸馏水稀释)、水管和管外弹簧等部件。

好端端的风冷不用,为什么要去玩水冷?这要从水冷系统的四大优势说起:

性能优势:在25℃环境中,空气的热传导系数只有0.024 W / mk,而水是0.58 W / mk,是空气的24倍多; 同样在25℃环境中,空气的比热容是1012 J/(kg•K),而水的比热容是4186 J/(kg•K),是空气的4倍多,也就是说要让空气上升4℃多的热量才能令相同质量的水温度上升1℃,所以,作为导热和吸热介质,水先天就要比空气优越。

凭借导热和吸热效率都很高的水作为冷却液,加上超大的散热面积,水冷相比风冷有先天的性能优势。特别是一些高发热量的顶尖显卡(比如GTX480),即使不超频,在夏天依靠风冷散热器已经很难让它们有理想的温度了,公版GTX480在室温25℃时满载温度往往高达90℃以上,而改为水冷可以让GTX480 SLI的满载温度仅有49℃和52℃,噪音更是低不可闻。

002.jpg
配图002:室温25.3℃下运行的两张并联水路的水冷GTX480 组SLI,默认频率时,满载温度仅49 / 52℃,水温为31.3℃,风扇1200转,水流量355LPH。冷排为一个Thermochill PA120.3、一个PA120.2、一个PA160。(图片由Kone提供)。

对超频玩家来说,水冷能够更有效的压制超频所带来的高热量,增加超频成功率和系统稳定性。水冷也比制冷片、压缩机、干冰、液氮等容易结露的极限制冷方式安全得多,适合长期稳定使用。

003.jpg
配图003:用1.408V电压超频至4.5GHz的6核12线程i7 980X,体制不算太好,室温25.3℃下水冷满载运行6个OR,41分钟后6个核心的温度分别是66、59、59、61、65、66,水温27.8℃,风扇1200转,水流量378LPH,冷排为两个Feser X-Changer 360,一个Thermochill PA.120.3,水路中还串联有一套EK的技嘉X58-UD7主板全覆盖冷头(为南北桥和两组主板供电部分散热)。本截图由Kone提供。

004.jpg
配图004:核心超频19.3%(835MHz)、显存超频至1000MHz、流处理器超频19.3%(1670MHz)的两张水冷GTX480 组SLI。并联水路,在室温25.3℃下满载运行,温度仅51 / 55℃,水温为32.5℃,风扇1200转,水流量355LPH。冷排为一个Thermochill PA120.3、一个PA120.2、一个PA160。本截图由Kone提供。

静音优势:依靠散热面积庞大的冷排或者被动散热金属水箱,水冷系统只需要很低的风扇转速就能获得足够的散热能力,几个低速风扇的低噪音不会是一个低速风扇的几倍,而只会略高于单个低速风扇,这对追求静音的用户很重要。在室温较低的时候,有些水冷系统甚至可以不用风扇。

005.jpg
配图005:曾经的无风扇王者思民RESERATOR 1 V2,如今的夏天就算加上原厂风扇也难以应付最新的高热部件了......

大多数情况下,水冷系统中会产生噪音的部件只有水泵和风扇,优质水泵只要搞好避震一般都可以控制在硬盘空转的噪音水平,仅用 600~1000转的风扇,大多数水冷系统即可散发各部件产生的热量,而风扇只要不高于1000转噪音大都基本可以忽略。当然,水冷也可以很暴力,配备暴力风扇的水冷系统效能将更加惊人。


个性化外观:水冷系统一直都是酷炫的象征,特别是中高端的水冷系统。水和怕水的板卡这一强烈对比,再加上本身质感出色的水冷零部件,只要花点心思,打造出独一无二的漂亮外观并不困难。由于每个人选用的机箱、板卡、冷头、走管方式、布局和装饰灯光都不同,除非刻意模仿,否则很难有两套水冷系统看起来是相似的。下面几张图是CWPP和Pawel这两位水冷高手的作品,他们都使用了联力的V系列黑色高塔机箱;都使用了红色系的水冷液;都使用了冷排下置思路;都使用了主板、CPU、显卡、内存全水冷......但是最终出来的效果有很大不同。

006.jpg

007.jpg

配图006 / 007: CWPP的MOD作品,基于联力V2000机箱。对这个MOD感兴趣的朋友可以到以下链接查看主要制作过程Worklog:
http://www.xtremesystems.org/forums/showthread.php?t=251716 (英文)


008.jpg

009.jpg
配图008 / 009:Pawel的MOD作品Lilianna ,基于联力V2010机箱。对Lilianna感兴趣的朋友,请到以下链接查看包含整个制作过程的Worklog:http://forum.pclab.pl/t473139.html (波兰语,长达187页!我虽然看不懂波兰语,但依然感动于他前后7个版本的执着和巨细无遗的近千张过程图片。如果你想要看英文版,请访问:http://www.xtremesystems.org/forums/showthread.php?t=253432,英文版的7个版本演变对比更清晰,不过英文版的制作过程图片和设计思路说明远没有波兰语版完整。

许多水冷部件本身就是唯美风格,想象一下它们装点出的水冷系统能YY到什么程度吧!
010.jpg
配图010:CWPP自己设计制造的各种冷头。

011.jpg
配图011:Pawel在MOD中使用的部分冷头和接头。

安装灵活:风冷散热器的吸热/导热/散热部件通常都是不可拆卸的一体,虽然总体积较小,但容易受到主板布局和机箱空间的限制。而水冷系统的吸热部件(冷头)、导热部件(水管和水冷液)、散热部件(冷排)都是各自分离的,能通过柔软的水管互相连接灵活布局。安装在主板上的冷头体积比高塔式风冷散热器小很多,也极少与周边的其他部件产生冲突。水冷系统凭借体积分散的先天优势,有时能比风冷系统更合理的利用机内零碎空间,基本不受主板布局的限制,风道也更灵活。

比如:水冷可以把冷排等大件装在机身外,这样即使是很小的机箱,也能轻松安装发热巨大的高端配置。而且,机箱内冷头和水管所占的空间要比高塔式风冷散热器更小,改为水冷后机箱内部空间反而增加,还能兼顾静音。

012.jpg
配图012:我的二奶机,小机箱改外置水冷后腾出的内部空间多装了三块硬盘。外置水冷距操作位置较远,加上机箱阻隔,操作位置基本无可闻噪音。

受主板布局限制,发热量大的中高端显卡往往只能配备占用双槽的侧吹风冷散热器,风道很长,这不是一种高效的散热方式。特别是双卡甚至三卡交火/ SLI时,各卡之间容易互相挡风,散热形势将更加严峻。追求效能的第三方风冷散热器,几乎都要占用更多的空间和主板插槽,很可能把你有用的主板插槽也给挡掉。而显卡的全覆盖水冷散热器,大都可以轻松做到含显卡只占一槽,这样就能腾出更多的插槽给其他板卡使用。

013.jpg
配图013:二奶机上一张本来占双槽的8800GTS,换装XSPC全覆盖冷头和单槽挡板后整体只占单槽,为声卡腾出了主板上仅有的一根PCI插槽。

014.jpg
配图014:EVGA推出的预超频水冷版GTX480 Hydro Copper FTW,整张卡只占单槽。

当然,事物都其有两面性,水冷相比风冷也有先天弱点,正是这些弱点限制了水冷的普及和发展。虽然通过使用者技巧的提高和增加资金投入,这些弱点可以大大淡化;但是水冷比风冷门槛高,对用户技巧乃至观念有更严格要求也是不争的事实。为了与前文的水冷系统四大优势对应,我在此也归纳了水冷系统的四大劣势:

价格较高:风冷的每个部件都是独立的个体,你可以只买一个CPU风冷散热器也可以只买一个显卡散热器。但是对水冷来说不是这样,即使你只打算给CPU上水冷,也必须购买水泵和冷排这样的“公用基础设施”,否则就无法组成完整的水冷系统,这使得水冷的价格门槛比较高。

水冷在绝大多数情况下都不会是标配,而风冷在绝大多数情况下都是标配,除了散片CPU这样的特例,不管是买什么板卡一般都会附带风冷散热器。所以,使用水冷系统将比使用风冷系统花费更多,水冷总体来说是一种玩家的选择,并不适合那些高度追求性价比的用户。

漏水风险:对付机器人的绝招就是向它们身上泼水!这是我们从小看动画片学会的......如今机器人的防水情况已经好了很多,但泼水这招对于电脑板卡来说依然是必杀技,因为如今的民用电脑板卡几乎都没有防水能力,它们中的绝大部分甚至从设计阶段就没有考虑过这一点。

现在的水冷部件已经有了很大的进步,只要你做好试水工作,部件质量问题或者兼容问题所导致的漏水已经很罕见。但由于操作不当或者规划失误所导致的漏水事件还是时有发生,而且通常发生在初学者身上。漏水特别是导致烧毁硬件的漏水是对初学者最严重的打击,许多初学者就是在发生漏水后心有余悸的放弃了水冷。

漏水在水冷玩家中通常昵称为“尿床”,这个昵称既隐喻了漏水通常是初学者容易犯的错误(你还嫩);也是水冷玩家们的自嘲。毕竟水就流淌在距离板卡只有几毫米的地方,谁也不敢担保说漏水永远不会发生在自己身上。除非你用变压器绝缘油(吸热和传热能力比水差很多),而且所谓的防导电水冷液也是不能指望的(详情请参阅水冷液介绍章节)。

技巧要求:除非你购买已经密封好才出厂的套装水冷,或有朋友愿意担任你的贴身技术支持,否则你将必须面对水冷系统的安装和维护问题,必须懂得水冷系统的基本构成和部件基础知识,也必须掌握简单的故障分析手段,就和你想开车就必须懂得基本的汽车知识一样。大多数人都只是打算用电脑,而不是玩电脑,可水冷却是玩电脑的人中那一小撮喜欢折腾的人才会去做的事情。

水冷的部件比风冷分散,但水冷部件的总体积也比风冷大不少。风冷各自为战,每个散热器都相对完整;而水冷部件可能来自众多厂商,如何把这些部件合理组合并安装在电脑上需要一定的规划和动手能力。特别是那种整套水冷系统都安装在机箱中的全内置水冷,更是需要你有较强的动手能力。

想要玩好水冷,你必须是个细致耐心和有想象力的人,粗枝大叶的态度只会令你失望或者遭受重大损失。你也必须掌握一定的电脑技能,如果你连把散件组装成一台电脑都不会,那么你恐怕无法享受到水冷的乐趣;即使你已经是个熟练的DIYer,也不意味着你就能很快的掌握水冷。教材缺乏的情况在拙文诞生后或许会略有那么一丁点改善,但是长期的实践和丰富的想象力仍是玩好水冷所不可或缺的条件。总之,想要成为一名优秀的水手(水冷玩家的昵称),不但要努力吸收别人分享的宝贵经验和技巧,也要靠自己不断积极探索才能真正走向成熟。

观念差异:相对于常规的风冷,水冷既是一种比较极端的散热手段,也是一种追求完美的执着。在不少水冷系统中,水冷部分的成本都会与电脑中主要的板卡接近甚至持平。类似Kone这样的“水冷帝”,电脑中水冷以外的部件加起来可能还不够他水冷部件价值的十分之一。如果把花在水冷部件的钱投资到CPU、硬盘和板卡上,说不定还能获得更高的平均性能......但是,这样的方法太传统、太简单、太没挑战性,更重要的是不好玩。

为了追求好玩而不惜代价,这样的观念肯定不是每个人都能接受。能用这种观念去玩电脑的已经是少数,能用这种观念去玩水冷的就更少见......虽然我这个水平比较臭的所谓水冷玩家很希望有一天能够全民水冷,但理智也告诉我这恐怕不可能。我之所以花半个月时间写出拙文,只是希望凭我这三年来所折腾出的一点点鸡肋心得,让那些想玩水冷的朋友能读到一篇相对完善的入门教程,树立正确的观念,尽量少走弯路,更不要在迷茫中丧失对水冷的信心。

必须明白的两点:

在开始介绍水冷部件之前,首先我希望大家明确一点(高手请绕行):温差!!也就是温度差距,任何热量的传导都要依靠温差才能高效的进行,水冷也不例外。如果你的水冷系统中没有主动制冷设备(比如压缩机或者半导体制冷片),那么水冷和风冷一样不可能将温度压到室温以下,但是水冷能比风冷更接近于室温。

温差让CPU的热量可以传递给冷头,温差让冷头的热量可以传给水冷液,温差让水冷液的热量可以传给冷排或者被动散热水箱,温差也让冷排或者被动散热水箱的热量最终可以释放到空气中。温差越大,散热效率就越高,温差越小,散热的效率就越低。但是最终不管风冷还是水冷系统都会实现热平衡,也就是维持在一个固定的温差,这个温差的大小在大多数时候直接与部件的档次挂钩,能压住和能压好是两种完全不同的档次。

请注意:水温降低1℃和CPU降低1℃的意义完全不同,前者要比后者更有实际意义。实际使用中,假设你的水冷系统中没有主动制冷设备,一定是CPU温度 >> 水温 > 室温,至于这些部件之间的温差有多大,很大程度上就决定于冷排和冷头的档次,以及你自己设计的风道等细节。

以水冷系统来说,在正确装配的前提下,如果电脑持续满载半小时后,水温能与室温只差3℃的可算是极高水准,如果你的系统中这个温差低于3℃,那么不是你的水冷系统太强,就是你的电脑发热太弱。通常情况下,电脑持续满载半小时后,水温与室温相差8℃以内的水冷系统就算是及格。

所以,没有标注室温的所谓“温度测试”根本上是没有意义的,不管对水冷还是风冷来说都是如此。同样是超频后的CPU满载45℃,15℃的室温下可能只是稀松平常,在30℃的室温下则肯定是了不起的成绩。日后各位再看到那种没有室温的所谓“温度测试”,完全可以白眼一翻直接无视!还有那些用天气预报当实际室温,倚仗娇嫩肌肤测量室温的行为也是对读者的轻慢。

如果要较真的话,湿度也会影响散热,湿度越大散热越难,不过生活中湿度的影响相比温差来说就要小多了。

另外一个需要明确的则是老生常谈了:一分钱一分货!你不能指望一套最低端的水冷系统能够打赢高端的风冷系统,一个糟糕的冷头或者一个面积还比不上一条烟的冷排很大程度上会扼杀水冷系统的先天优势,这和你跑步比刘翔游泳快是一样的道理。

假如不算二手便宜货,而且搭配合理的话,我个人认为1000元是自己组装一套完整水冷的最低标准,不足1000块的水冷完全可能输给500块的风冷。但是1000块以上,以散热效果论就是水冷的天下。不要忘了,水冷系统的部件分散,只要你的空间和经济允许,水冷可以一直扩展下去并且保持美观,而风冷基本上没这个条件。

水冷部件常用材料介绍:

在介绍水冷基本部件之前,我们需要先熟悉水冷部件的常用材料。

铜:这是水冷部件中最常用的材料,除了导热性能好之外,在水冷部件中使用铜的另外一个原因是为了防锈,家用水龙头也大多使用铜,这是一样的道理。

水冷部件中常用的铜是黄铜和紫铜,只需防锈的地方一般使用比较便宜的黄铜(比如接头),而与吸热/导热有关的地方通常使用较贵的紫铜(比如冷排和冷头),因为紫铜的热传导系数是黄铜的三倍以上,比热容也要高些。但是,最大的猫腻也就存在于紫铜中,紫铜的纯度会很大程度的影响其吸热/导热效果,而紫铜的纯度又是非专业人士难以用五官感觉出来的,很多时候国外产品之所以比国产的性能优秀就是胜在材料上。

按照我国的行业标准,普通紫铜可以分为T1~T4级别(数字越大纯度越低),T1级别紫铜非常昂贵(感兴趣的朋友可以自己到阿里巴巴网站搜索价格),所以极少在冷排和冷头中大规模使用,一般用于制造冷排和冷头关键部分的紫铜是T2级别,但也有部分不良厂商使用T3级别,甚至有些小作坊使用T4级别的。

当然,不管紫铜还是黄铜其实都不是完全纯正的铜,真正可以称为纯铜的应该是无氧铜(总杂质比例小于0.05%),价格就更加没谱了......

铝:这是低端冷头和低端冷排常用的材料,因相比铜,铝的价格便宜而且加工简单。但在水冷系统中用铝制部件要注意:如果水路中同时有铜制和铝制部件,而铝制部件又没有经过特殊表面处理的话,长期使用后铝会因为水冷液的电离作用产生化学反应(特别是使用含有较多杂质的自来水时更加明显),进而在铝材接触水冷液的表面产生很难清理的杂质,这些杂质会削弱散热能力甚至造成水路堵塞。我的建议是:如果你不确定铝制部件是否做了表面处理,水路中最好不要铜铝混用,尤其是要小心低价的铝制冷排和铝制冷头。但只要是不和水冷液接触的部件,就大可放心的使用铝制品。

银:这是某些疯狂级冷头使用的材料,银有比铜更高的导热系数,可以进一步增强冷头的吸热和导热能力,不过水冷部件就算用银通常也是用925银,而且大多只是用在和CPU接触的底面上。当然,也有部分厂商特意推出YY的镀银接头以迎合狂热玩家的审美观。有些狂热玩家还会在水路中放入小片纯度达99.9%的银条(silver coil),据说有抗菌防腐的妙用,当然,有些玩家(如本帖254楼的darkness66201朋友)认为只要是银就可以起到类似的作用,不必非要99.9%纯度。

015.jpg
配图015:Aquacomputer cuplex XT di2银版冷头及其925银底面,是最昂贵的冷头之一

不锈钢:化学稳定性和强度都很好,但吸热和导热性能一般,在水冷中一般用于制作不影响热交换过程的接头,又或者用于冷头的上盖和装饰件等部分。

磁钢:通常用于水泵的转子部分,带有强磁性,水泵的磁钢都已经做过防锈处理。

压克力:ACRYLIC的中文音译,聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)材料,也称亚克力,有高透明度、优良耐候性和便于加工的优点,还可以用染色(包括UV色)工艺来提供多种颜色,表面可以喷漆、丝印或真空镀膜,因此在水冷中应用非常广泛。常见于水箱、冷头上盖、泵盖、连接件和装饰件。

016.jpg
配图016:使用LED打光的XSPC压克力DDC泵箱

压克力有一定的强度,通常用于受力不大的场合,但它的韧性一般,所以上接头或者螺丝时注意不要用力过猛,否则有破裂的风险。压克力容易切割,DIY起来很方便,但粘结要有专用粘结剂,而这些粘结剂通常含有毒成分和刺激性气味,家有小朋友的最好不要折腾这活。

亚克力也有不同的型号,不同型号的亚克力硬度/韧性/耐热等指标是不相同的,所以千万不要认为只要是亚克力就一样!一般来说,较软的亚克力适合用来制作体积较大的水箱,但不适合制作要与密封圈紧密压合的上盖,否则一段时间后这些较软的亚克力就会被密封圈压出凹陷导致漏水.......而使用较硬的亚克力制作冷头上盖时也要注意避免应力集中和考虑到热胀冷缩的因素,否则时间长了容易开裂,亚克力选材不当或者设计失误是很多廉价亚克力上盖冷头出问题的原因之一。

POM:英文polyoxymethylene的简称,中文名是聚甲醛(又名聚氧化次甲基),也有称作Acetal 及 Delrin 的类似材料。POM有金属塑料 / 塑钢之称,强度和韧性均比较好,所以基本不会有压克力那种被暴力拧裂的风险。水冷部件中POM与压克力可以互换,不过POM一般只有黑白两色而且不太透光(白色POM可以稍微透朦胧的光),所以有些人认为POM的美观程度不如压克力。

017.jpg
配图017:EK的Supreme LT冷头,压克力上盖(左)和POM上盖(右)版本,性能一样,仅外观风格不同,亚克力上盖(左)版本还带有LED灯孔。

017A.jpg
配图017A:AquaComputer的小水箱(白色POM版),借助白色POM可以稍微透光的特性,可以营造出朦胧的整体发光效果,是许多水手喜欢的梦幻水箱。

水冷基本部件介绍:

下图反应了水冷系统封闭循环的特点,绝大多数水冷系统都至少具备这些基本部件,让我们逐一介绍:
018.jpg
配图018

水泵(Pump):在水冷系统中,水泵唯一的作用就是推动水冷液快速循环流动。水冷系统大多是闭路循环的,用于水冷系统的水泵,则大多是类似于无刷电机的磁力泵设计(对磁力泵工作原理有兴趣的朋友可以自行上网搜索解惑)。下图为水冷中应用广泛的DDC水泵的分解图,其他常用的水泵结构也大体类似。
019.jpg
配图019

按照与水冷液的接触方式,水泵可以分为旱泵和潜水泵。旱泵通常仅有接触水的泵腔部分有防水密封,控制电路等部件没有防水措施,因此如果水冷液外漏渗入控制电路板,将可能导致旱泵烧毁!水泵被水烧毁并不是一个笑话,而是很多人亲身经历过的悲剧。潜水泵则有全身防水密封措施,控制电路虽然在水下但不会进水,不过如果密封失效导致水浸电路板也同样可能烧毁。潜水泵因为整个浸泡在水冷液中,能有效减少可闻噪音,但通常潜水泵都和水箱做在一起,体积比较大,而且潜水泵的第三方改装配件也很少,玩法相对单一,相比之下旱泵会显得更灵活些。水冷中旱泵和潜水泵都有使用,但总体来说是旱泵居多,特别是中高端的水冷系统几乎全是旱泵。
020.jpg
配图020:XSPC的X2O 750双光驱位潜水泵箱

只要水冷系统中的水冷液还能循环流动,就能够起到散热的作用。不过水冷液流速的高低,对散热效果有一定的影响,其影响幅度一般仅次于冷排散热能力和冷头吸热能力排在第三。因此,判断水泵的好坏通常看其驱动下的流速和噪音的表现。

水泵性能的主要指标是是扬程和最大流量。水泵的最大流量这点大家应该都理解,不过请注意这是水阻为零时的“最大空载流量”,在实际的水冷系统中,因为有冷头、冷排、接头、水管和水管等部件带来的水阻,实际能够实现的流量一定远远小于水泵标称的最大流量。水冷常用的流量单位是LPH(每小时多少升),LPM(每分钟多少升),GPM(每分钟多少加仑)以及GPH(每小时多少加仑),其中GPM是美制单位,在进口产品的指标中很常见,你可以按照1GPM=3.75LPM=225LPH,或者1GPH=0.0625LPM=3.75LPH来简单换算。我个人认为,泵在水冷系统中最起码要能达到1GPM的实际流量。

那么扬程和水冷系统的流量有什么关系?扬程代表了水泵克服水阻维持流量的能力。扬程高的泵会有更好的抗水阻能力,若两个泵的标称流量相等但扬程不等,那么通常是扬程大的那个在实际使用中流量更大些。常见的扬程单位有高度和压力两类,高度类的一般是米和英尺(ft)两种,可按照1英尺(ft)=0.3048米来换算;而压力类一般是KPa(千帕)、MPa(兆帕)、mH2O(米水柱)、mmHg(毫米汞柱,水冷用泵因为压力较小,一般不会用米汞柱这样大的单位)和PSI、Bar等,有关压力类单位的换算可以参考这个网址

每种水泵都是扬程越大(可简单的理解为水阻大)时流量越小,扬程越小(可简单的理解为水阻小)时流量越大。每种水泵都有一条扬程和流量的对应曲线(又称水阻线),下图就是DDC泵的水阻线,包括了3.1版和3.2版的DDC。实线为扬程和流量的关系,对应流量横坐标和左侧的扬程纵坐标;虚线为电功率与流量的关系,对应下方流量横坐标和右侧的功率纵坐标,这个曲线图大家应该都能看明白。学会看水阻线是每个水手的必修功课,除了水泵之外,有些国外品牌的冷头、冷排和水冷接头等部件也会提供水阻线,通过水阻线图表,我们不需要进行实测就可以快速的判断一个泵的能力,或者看出一个水冷部件的水阻表现。

021.jpg
配图021:DDC 3.1和3.2的水阻线和功率线

很多用户都关心水泵的噪音问题,不过水泵厂商大都不提供噪音数据。一来水阻和水冷液粘度变化时泵的噪音会不同;二来噪音的分贝数并不代表实际的听感,人耳对低频噪音不敏感,对中频和中高频的噪音很敏感,因此就算有分贝数据其实也未必有用。水泵的噪音会取决于你的水路水阻、水冷液粘度、供电电压等因素,当然也和你的避震措施有关,再加上每个人的听觉习惯差异和避震隔音水平的高低,对水泵噪音的判断其实包含了相当的主观因素在内。

我整理了一个几种常见水泵的对比表,大部分数据取自生产厂商公布的规格,静音项则凭我个人经验主观判断,分数越高越安静,分数为5的可视为等于硬盘空转噪音,价格为酷威水冷和亨利水冷提供,仅供参考。

021a.jpg
注1:大多数定速版D5转速相当于调速版的第四档,约4050RPM,但近期似乎也有相当于调速版第五档(约4800RPM)的定速版型号出现。
注2:调速版D5在四档(4050RPM)或更低时,静音项可得4分,调速至最快的五档(约4800RPM)则降为3分。


以上的指标都是原装水泵的指标,实际上,许多水冷玩家会把原装水泵上盖升级为改装上盖,以获得更大的流量,不过,这种改装通常仅限于DDC和D5泵。还有把两个甚至多个水泵进行串并联的玩法,这些方面的技巧我将在接下来的“进阶与规划篇”中介绍。

除了上面介绍的这些水泵,也有些人会用化工泵或者水族箱泵(也称鱼泵),不少化工泵(比如IWAKI的)会有比D5还强的性能,而水族箱泵则比较便宜。不过你需要考虑到这些冷门泵的供电以及接口等问题。它们通常不是用直流12V供电,而是24V、36V或者交流220V,它们的接口通常既不是水冷标准管径,也不是用水冷接头标准的G 1 / 4螺纹,而且这些泵的体积一般都比较大。当然,这些问题只要你愿意动脑筋、花点小钱和时间通常总能解决,不过对于初学者我还是建议直接使用我在上表中所介绍的型号。

022.jpg

023.jpg
配图022 / 023:图中体积较小的是安装了EK改装上盖的D5泵,体积较大的是IWAKI生产的化工用磁力泵RD-30,工作电压22~26V,24V时功耗76.8W,最大流量1200LPH(5.3GPM),最大扬程10米(此处之前参数错标为RD-20的,现已修正为RD-30参数,感谢kevin_ssk朋友指正)。是水手们心目中真正的“泵王”。图片中的IWAKI RD-30为Kone的私人珍藏。

国内一直有种论调认为Laing D5是“泵王”,确实,D5是空载流量之王,但从上表可以看到,D5的扬程并不高,也就是说D5克服水阻的能力不算强。在冷头较多或者水阻较大的单泵串联水路中,我还是推荐使用DDC泵,许多时候反而能获得比D5更好的效果。单个D5泵在这种水阻大的串联水路中流量其实并不出色,而且许多人还为了静音把它放在转速较低的三档(空载时约3300转),这就进一步削弱了它的扬程,导致流量偏低进而影响水冷系统的散热效果。下图是D5的水阻线,大家可以看看它在三档(P3)时的表现其实已经并不出色了,所以不要迷信所谓的“泵王”称呼,根据自己的实际情况来选择水泵才是最明智的。
024.jpg
配图024:D5水阻线,Danger Den官方网站资料。

看个新鲜:下图是Laing推出的一种改良型DDC泵,采用了类似改装上盖的顶部垂直入水方式,流量要胜过普通的侧面入水版DDC。它的顶部入水接口增大为1 / 2英寸的宝塔,但是出水口依然是3 / 8英寸宝塔,这种同一个泵出入水口都不一样的设计实在有点搞笑。虽然高度大了一些,但是性能的表现以原装DDC来说令人惊喜。可惜这样的DDC泵在零售市场上很少见,印象中只见过Danger Den代理销售。

025.jpg
配图025

散热装置(Heat Exchanger):散热装置功能当然就是散热。它是水冷系统效能的关键所在,往往也是整套水冷成本中的大头。

常见的水冷系统的散热装置一般有三种,分别是冷排(Radiator,也称散热排/水冷排)、被动散热水箱(Passive  Reservoir)、以及使用半导体制冷片的主动制冷装置(T.E.C. Cooling)。本文定位于入门基础知识,所以主要讨论冷排,其他两种大家知道就好。

配图026:冷排是最常用的散热装置.,选择众多,丰俭由人

配图026:冷排是最常用的散热装置.,选择众多,丰俭由人

配图026:冷排是最常用的水冷散热装置.,选择众多,丰俭由人。
027.jpg
配图027: AlphaCool的被动散热铝管,利用庞大的散热面积来散热,通常需要多个串并联使用。
028.jpg
配图028: Coolit的Boreas半导体制冷系统,用12块制冷片分四组吸收水冷液热量,然后用巨大的风冷散热器为制冷片散热,自身最高耗电154W。

冷排其实就是一个巨大的散热片,在下图这个透明冷排中,吸收了电脑部件热量的水冷液流入冷排左上方的水室,通过六条扁铜管流到冷排的另一头,然后再通过连通室走另外六条扁铜管回到冷排右下方的水室,最后流出冷排。冷排一般没有方向性,在实际使用中如果不是有特殊需求的话,进出水方向可以随意选择。
029.jpg
029b.jpg
配图029 / 030

在水冷液呈U字型路线在冷排里流动的同时,水冷液的热量会传导给十二条扁铜管,扁铜管再把热量传递给焊接在扁铜管之间的波浪型散热鳍片,最后由风扇把散热鳍片上的热量吹到空气中。在这个热交换过程中,水冷液中的热能减少温度降低,散热的目的就实现了。

031.jpg
032.jpg
030_.jpg
配图031 / 032 / 032A: 扁铜管和波浪型散热鳍片的特写。铜管做成扁长形状是为了增加截面面积减少水阻,同时还可以在扁铜管之间安装波浪型散热鳍片增加散热面积。

我在上文用于示范的透明冷排是结构最简单的一款,它只能装一个12cm风扇(所以也被叫做120冷排),它的扁铜管只有一层12根(也称为单层水道),散热能力有限,在水冷系统中通常我们需要性能更强的冷排。

冷排的散热面积直接关系到散热能力,要获得更大的散热面积,可以选择把冷排做得更大或者更厚,也可以选择在波浪型散热鳍片上下功夫。

按照可装风扇的直径,常见的冷排有80系列(8cm风扇)、90系列(9cm风扇)、120系列(12cm风扇)、140系列(14cm风扇),其中120系列在电脑水冷中应用最广泛,因为12cm风扇拥有量和选择余地最大,而且很多时候可以利用机箱上的12cm风扇孔安装。

033.jpg
配图033:安装了12cm风扇的120冷排。

能装14cm风扇的140冷排是最近几年兴起的,因为140冷排不但散热面积更大,而且14cm风扇也能够在同样的转速下提供更大的风量和风压,在静音的前提下容易获得比120冷排更好的性能。因为14cm风扇的选择不是很多,所以部分140冷排也同时提供能安装12cm风扇的孔位,以方便用户选择风扇或者利用机箱上的12cm风扇位进行固定。

034.jpg
配图034:Aquacomputer的airplex revolution 420/360 G1/4冷排,它的一面可以安装14cm风扇,另一面可以安装12cm风扇,而且两面都开有出入水口,走管时的灵活性很高。

不太常见的还有能安装18cm、20cm、22cm、24cm风扇的冷排。使用大直径风扇的好处是能用很低的转速获得足够的风量,且噪音极低;坏处是这些风扇选择很少,而且这种冷排往往难以直接装入机箱中。
035.jpg
配图035: 安装20cm风扇的Phobya Xtreme 200冷排,该冷排同时支持18、20、21、22、22.5cm规格的风扇。

按照单面可安装风扇的数量,常见的冷排从装一个12cm风扇的120规格到装4个12cm风扇的480规格不等,其中装3个风扇的360规格冷排因为体积和效能比较平衡使用最广。
036.jpg
配图036: XSPC的RX系列冷排,从左至右分别为120、240、360、480规格。

当然,有小的就有大的,也很有夸张的9风扇1080冷排,这种巨型冷排就算给汽车散热估计都够了,因为体积过大,这些冷排通常都只能安装在机箱外面。
037.jpg
配图037: 从左至右分别是 Aqua Computer evo 1080、Watercool Mo-Ra 2 Pro、 Phobya Xtreme NOVA 1080,国内能买到的Magicool 3x 360 Xtreme在外形上和Phobya Xtreme NOVA 1080看起来一样,说不定是同一家OEM。

按厚度分类,常见的冷排有单层水道的25mm、35mm、 双层水道的45mm、50mm、55mm、60mm等,甚至还有厚度达到104.2mm的怪兽级产品。其中40mm及以下厚度的一般称为薄排,40mm以上厚度的称为厚排,厚排的散热能力通常比薄排更佳。不过,冷排其实是一种风冷散热器件,越厚的冷排就通常越难被风扇吹透,也就是说可能需要更高的风扇转速才能发挥理想的效能。
038.jpg
配图038: 厚度达到104.2mm的怪兽级产品TFC Monsta XChanger 360/420,每面可安装3个12或14cm风扇。

在散热鳍片上下功夫以增加散热面积也是一种思路,一般冷排在两根扁铜管之间只布置一层波浪型散热鳍片,增大鳍片的密度或者装设双层鳍片都可以直接增大散热面积。但是,通常越密的鳍片越难被风扇吹透,也就是说可能需要更高的风扇转速才能发挥理想的效能。
039.jpg
配图039: 上图展示了不同冷排在五根扁铜管之间的鳍片情况,大家可以自行比较不同的设计

想要达到最佳的散热效果,冷排需要有一定的空气流量穿过散热鳍片。冷排的鳍片密度单位是FPI(Fin Per Inch,每英寸多少片鳍片),通常8~13FPI的冷排被称为低FPI冷排,比如著名的排王(Thermochill )PA120系列(10.2FPI)、比较超值的XSPC RX系列(8FPI)等,这类冷排通常只需要较低风扇转速就能发挥出理想的效能,适合希望在静音和效能之间取得平衡的用户。FPI在13~20的则称为中FPI冷排,这类冷排相对少见,比如入门佳选Swiftech的MCR系列(14.6FPI),而且通常都是单层水道的薄排。大于20FPI的往往称为高FPI冷排,它们往往需要较大的气流量才能发挥出满意的效能,因此在使用低速风扇时往往表现不佳,比如HWLabs的BlackIce GTX系列(双层鳍片,每层20FPI)和Thermochill 的HE120系列等,这类冷排适合那种不太注重风扇噪音但想要追求极限性能的用户。

039A.jpg
配图039A: FPI的测量示意图,数一下每英寸长度内鳍片的数字就可以,如果不是整数的话,就需要数到整数,然后以英寸为单位去除了,所以厂商标称的FPI数字并不一定都是整数的。

当然,FPI只是反映了鳍片的密度,影响气流通过冷排阻力的因素除了FPI之外,还有冷排的厚度等其他因素,比如说Swiftech的MCR系列(14.6FPI)虽然FPI值稍高,但因为它是单层水道的薄排(厚度34mm),实际使用中在800~1000rpm的低风扇转速下也有很不错的表现,反而是TFC X-Changer 系列(12FPI,62mm厚排)在同样的800~1000rpm风扇转速下性能还不如MCR系列。

如果你为低风压冷排配上暴力风扇,也能进一步提升它的性能,只是提升幅度不会好像高风压冷排那样明显。而高风压冷排如果没有足够的风量,其效能将低得令人发指。

如果气流量不足以达到冷排的设计需求,那么即使是散热面积庞大的厚排也将会表现得很糟糕,波兰水冷玩家Pawel曾经比较了厚度达62mm的TFC X-changer 480和厚度仅34mm的Swiftech MCR420-QP,当风扇转速在1000转以下时,薄得多的MCR420-QP性能反而超过X-changer 480不少,只有当风扇转速超过1000转时,X-changer 480才能领先,而且风扇转速超过1000转越多,X-changer 480领先的幅度就越大。所以,一个冷排的性能高低,很大程度上要看它所配合的风扇而定,并不是大块头就一定稳赢。
040.jpg
配图040: 厚的那个是TFC X-changer 480,薄的那个是Swiftech MCR420QP,两者都是480规格冷排,但厚度相差接近一倍,价格也差一倍。

如果你确实很在意风扇的噪音,而你所用的冷排在低风扇转速下性能不咋地,或许你也可以考虑用下图这种方式来安装风扇。一吹一吸的风道能用较低的转速来获得更大的风量,这有助于减少噪音。不过,这样的方式会令你的冷排变得更厚,现在你可能要为寻找合适的安装位置而头痛了......
041.jpg
配图041

冷排所用紫铜材料的纯净程度(也就是普通紫铜等级T1~T4)、鳍片的设计和焊接工艺、内部水道的设计和规划,甚至是表面的防锈漆的选择和喷涂厚度等细节,都会影响到冷排的最终散热效果。大多数电脑水冷用冷排其实和汽车冷排或者空调用冷凝器是一样的结构,这种主体结构已经多年没有变更过(当然也有柯瑞沃这样比较创新的结构),各个厂商的产品优劣区别往往就表现在冷排的尺寸规格和做工这些细节上。

我曾经暴力解剖过一个国产冷排,发现这款号称全紫铜的冷排扁铜管和水室部分其实是黄铜,仅有散热鳍片看起来像是紫铜,而扁铜管与散热鳍片之间,以及扁铜管和水室之间的焊接似乎是用锡来做的(我用60W电烙铁可以融化这些看似锡的焊点),熟悉散热器的朋友都应该明白在这里用锡焊连接意味着什么。事实上,绝大多数的电脑水冷用冷排(包括国外品牌的冷排,比如XSPC)也和这个国产冷排一样使用黄铜水室,并且用锡焊来连接铜管和散热鳍片,大部分冷排的扁铜管也是黄铜,只有少数高端品牌的扁铜管是紫铜,真正的全紫铜设计(包括水室)仅见于柯瑞沃等少数冷排。

当然,想整个冷排彻彻底底没有锡也是基本不可能的,因为冷排用薄金属制造的水室不太可能使用大面积铜焊,首先铜焊条的熔点就和一般的紫铜差不多(或略低于一般紫铜),比一般的黄铜要高,所以黄铜水室如果使用铜焊,往往焊条还没熔水室先化掉了.....而紫铜水室使用铜焊的话废品率也很高,因为铜焊条的流动性比较差无法流焊只能点焊,要围绕水室点焊一圈是很麻烦的事情,而且点焊时稍微不注意,温度高点水室就会和焊条一起融化掉,所以除非是小面积低密度的焊接(比如把接头焊在水室上),不然都难以在薄铜板上实现铜焊,当然加厚紫铜板的话也是可以铜焊的,只是在铜价飞涨的今天,那成本嘛......所以类似水室和排体结合这样的大面积大长度焊接一般都只能用锡焊,区别也就是锡的纯度而已。

041A.jpg
配图041A:Koolance当年为了宣传自己的铝排而发布的冷排解剖图,从这张图中可以看出大多数铜排使用黄铜(Brass)制作扁铜管,只有鳍片才是紫铜(Copper),而且在铜管和鳍片之间采用第三种非铜材料进行焊接(Bond),这里所指的第三种非铜材料通常是焊锡,热量在不同金属之间传导时效率会有损失,特别是锡的导热性能其实远逊于铜,所以这些锡焊点会带来较大的散热效能损失;而Koolance宣称自己的铝排整体包括焊接都是全铝(事实上铝和铝之间的焊接也无法用锡焊),完全没有锡焊说带来的热损失,这在后来也成为铝排比铜排效能更佳的理论基础之一。虽然后来在XS论坛的联合抵制下Koolance已经宣布放弃铝质水冷部件全面改为铜质和不锈钢质,但这张示意图依然可以用于解释传统工艺制造的铜排的先天不足。

冷排的散热能力直接决定了整套水冷系统的效能,同时冷排也是水冷系统中更新最慢、最耐用、最保值的核心部件。通常情况下,在水冷系统的规划和成本预算中应把冷排放在最重要的位置。另外,冷排还可以用并联或者串联的方法来增加总体散热能力,所以不想购买高端冷排也不要紧,只要你有足够的空间来安装,大可以用几个廉价冷排来达到甚至超过单个高端冷排的效能。
042.jpg
配图042: Swiftech 的MCR320-QP-Stack,采用两个360薄排并联而成。两个冷排中间夹着风扇,这种结构被称为“汉堡式”,汉堡式的优点是体积最紧凑。但因为风道问题,后面的冷排将不可避免的吸入前面冷排所吹出的热风,故散热效能会受到较大损失,效能将比不上两个冷排风道互不干扰的独立安装方式。另外,因为汉堡式结构中,两个冷排间距很小,如果冷排没有专门设计,想把水路连接好也不是件容易的事情。

冷排安装的难点主要是尺寸、固定和风道问题,比如说同样是360冷排,每个厂商的产品长宽高可能都不一样,而且还要顾及风扇厚度以及预留水管 / 接头位置、考虑尽量让冷排吸入冷风的风道等,所以一定要算好尺寸再选购。特别是打算把冷排内置在机箱内的朋友更要注意这一点,差一毫米都会很麻烦。冷排厂商大都会在其网站上公布冷排的详细尺寸图,比如下图就是Swiftech 的MCR120QP的尺寸:
043.jpg
配图043: 遇到国外产品只标注英制尺寸时,以1英寸=25.4mm换算。

注意:在把风扇安装到冷排上时,请根据你的风扇厚度选择螺丝长度,太长的螺丝会顶到冷排的散热鳍片和扁铜管。轻则造成散热鳍片脱焊影响散热效果,重则顶穿扁铜管造成漏水!这是初学者最容易犯的错误之一,请务必小心的选择螺丝长度以免遭受重大损失!

看个新鲜:下图是Magicool的40x80冷排......是的!你没看错,它每面只能安装两个4cm风扇。尺寸只有157 x 40 x 25mm,全铜制作,重量170克,接口不可更换,使用外径10mm内径8mm的管子。麻雀虽小五脏俱全,冷排该有的东西它一个都不少,不知道这么个小东西能不能压住一个北桥?呵呵!
044.jpg
配图044

再看个新鲜:非工科出身的朋友可能会很好奇冷排是怎么做出来的,下面我引用著名冷排生产厂商Thermochill在官方网站上公布的英国工厂制造花絮照片来说明一下。Thermochill于2002年创立,其PA120系列冷排多次获得“排王”美誉,目前主要的产品就是冷排和水冷液。当然,Thermochill不会傻到公开自己真正的商业秘密,以下照片只是冷排后期的组装和测试过程。有兴趣对Thermochill了解更多的朋友可以看看这篇Overclock3D对Thermochill的访谈(英文),从中你可以了解到一些有趣的八卦,比如说XSPC收购Thermochill后两者的关系、Thermochill为什么放弃冷排联通室的排气阀、为什么从24.5mm风扇孔距改为15mm、为什么Thermochill的冷排总是看起来喷漆不匀等等。另外,Thermochill的旧版网站还有更多的冷排制造过程照片,不过场景比较散乱就是。
045.jpg
配图045: 水室与冷排主体,图中大家可以看到这个冷排是双层水道的,注意水室中间那个分隔两个水室的带密封分隔片。另外请注意扁铜管与水室一侧的结合面是银色的,这里不知道是不是使用了锡焊工艺来连接扁铜管和水室托盘。
046.jpg
配图046: 把水室和冷排主体焊接起来。
047.jpg
配图047:这么快就焊好了?注意看,冷排主体与水室的颜色不同,因为冷排主体的散热鳍片是紫铜(扁铜管在这张照片中表面呈银色,不知道是因为光照原因还是表面镀了其他金属,总之是看不出材质),而两头的水室是黄铜。这是因为两头的水室对散热影响极小,所以没必要全用紫铜。大多数冷排厂商在水室部分用黄铜而不用紫铜的另外一个原因是:紫铜材质比较软,在加工中难以实现黄铜那么高的平整度,而不平整的表面再喷漆的话会更显得凹凸不平影响外观;另外比较软的紫铜在使用中受大力时也容易变形,使用加厚紫铜来换取水室部分的强度又会提高成本......所以大多数厂家都选择在水室部分使用黄铜。总之,下次再看见商家说全紫铜就可以偷笑了,不要说全紫铜,其实大部分都不是紫铜......
048.jpg
配图048: 用冲床和模具做出冷排上的风扇固定支架
049.jpg
配图049: 把冲好孔的风扇固定支架弯折成冷排所需要的 [  ] 形。
050.jpg
配图050: 把风扇固定支架焊接到冷排上(有些品牌的冷排会使用铆钉固定支架)。
051.jpg
配图051: 这位大哥,端午节已经过了,现在不兴投江了.....咦?冷排上还连着根管子,难道冷排要玩蹦极?
052.jpg
配图052: 喂喂喂!这位大哥,你把冷排扔进水里干啥?水冷不是这么玩地!
053.jpg
配图053: 原来人家是在进行密封测试,冷排一头通压缩空气另一头堵住,然后把冷排浸猪笼,只要冷排憋不住冒个泡,就得回炉重造
054.jpg
配图054: 如果冷排通过了测试,接下来就是拿去喷漆,以防铜表面氧化,外观看起来也比较YY。
055.jpg
配图055: 然后就可以打包出货了,这位大婶天天身处金山银山之中,真是幸福啊!我说大婶啊,不知道你有没有兴趣从事下工包行业.......

有兴趣继续看下去的朋友请到32楼,传送门:点这里。

特别感谢darkness66201 朋友为本文挑错,有关darkness66201 朋友和我的讨论请见本帖254楼

评分

23

查看全部评分

发表于 2010-8-18 19:32 | 显示全部楼层
帮你顶下
发表于 2010-8-18 19:34 | 显示全部楼层
ding ding ding
发表于 2010-8-18 20:00 | 显示全部楼层
*/-30 好贴
发表于 2010-8-18 20:12 | 显示全部楼层
好东西~
发表于 2010-8-18 20:31 | 显示全部楼层
呵呵,微机上的文章原来就是楼主发的呀,来支持下
发表于 2010-8-18 20:45 | 显示全部楼层
期待进阶文章。。。
发表于 2010-8-18 21:14 | 显示全部楼层
先顶再看。。。。。。。。。
 楼主| 发表于 2010-8-18 21:18 | 显示全部楼层
本帖最后由 witson 于 2010-8-18 21:25 编辑

感谢楼上几位帮顶,这是我在ChipHell的第一个帖子,不知道算不算是投名状,呵呵。
微机上那三期的连载确实是在下写的,不过受限于篇幅和黑白版面.....看过网络版的可以不必再看杂志版了。
还要感谢那位ID是norman_sl的朋友,要不是他给我一个加分,我还不能发URL。
继续编辑中,争取今晚能发完第一篇(共四篇7W字.....)。
感谢大家都支持和关爱。

评分

1

查看全部评分

发表于 2010-8-18 21:41 | 显示全部楼层
为什么我只能一次加200*/-41
发表于 2010-8-18 21:41 | 显示全部楼层
为什么我只能一次加200
assisterah 发表于 2010-8-18 21:41


*/-27不错了,我一次只能加50
发表于 2010-8-18 21:42 | 显示全部楼层
看的出楼主的文章充满着热情和执着。
其实我想借水冷版展现给大家的,就是国外玩家的热情和执着,这个是国内水冷玩家最欠缺的……
发表于 2010-8-18 21:43 | 显示全部楼层
不错了,我一次只能加50
norman_sly 发表于 2010-8-18 21:41


记得谁说版主一次能加999来着
发表于 2010-8-18 21:49 | 显示全部楼层
记得谁说版主一次能加999来着
assisterah 发表于 2010-8-18 21:43



那是世界杯期间,现在应该取消了
 楼主| 发表于 2010-8-18 22:03 | 显示全部楼层
看的出楼主的文章充满着热情和执着。
其实我想借水冷版展现给大家的,就是国外玩家的热情和执着,这个是国 ...
assisterah 发表于 2010-8-18 21:42


感谢版主大人厚爱,一下子就帮我加了那么多分....呵呵。
目前一楼的帖子已经相当长,为了让大家能够顺利浏览,当本帖被顶到第二页的时候我会继续发新的部分......
发表于 2010-8-18 22:05 | 显示全部楼层
感谢版主大人厚爱,一下子就帮我加了那么多分....呵呵。
目前一楼的帖子已经相当长,为了让大家能够顺利 ...
witson 发表于 2010-8-18 22:03

你慢慢发,邪恶是身外之物,有的是。
热情和执着才是最重要的。
玩水冷没有热情和执着是肯定玩不好的。

发表于 2010-8-18 22:05 | 显示全部楼层
*/-91我靠,我都不敢看,就看点图片。怕认真看了,就入魔了,我的钱包里面真的很空很空,禁不起折腾...
发表于 2010-8-18 22:06 | 显示全部楼层
我靠,我都不敢看,就看点图片。怕认真看了,就入魔了,我的钱包里面真的很空很空,禁不起折腾... ...
gumsulin 发表于 2010-8-18 22:05

你往MOD发展吧,我看好你哟*/-19

 楼主| 发表于 2010-8-18 22:08 | 显示全部楼层
你慢慢发,邪恶是身外之物,有的是。
热情和执着才是最重要的。
玩水冷没有热情和执着是肯定玩不好的。

...
assisterah 发表于 2010-8-18 22:05


这个深有同感....水冷并不是只要有钱就能玩好的,还必须有想象力,有动手能力和有分享精神.....

 楼主| 发表于 2010-8-18 22:10 | 显示全部楼层
本帖最后由 witson 于 2010-8-18 22:13 编辑
我靠,我都不敢看,就看点图片。怕认真看了,就入魔了,我的钱包里面真的很空很空,禁不起折腾... ...
gumsulin 发表于 2010-8-18 22:05

哈哈,这个大可不必。我写这篇文章的时候也看了很多毒物,不过也明白有些东西是自己折腾不起或者不认可其思路的,看完后过几分钟一样的心如止水。
有钱有烧钱的玩法,没钱也有穷人的玩法,最要紧是玩得开心:)。

另外,有点小毒性的东西还在后面,现在只是基础篇的简单介绍而已.....
发表于 2010-8-18 22:19 | 显示全部楼层
你往MOD发展吧,我看好你哟
assisterah 发表于 2010-8-18 22:06

谢谢看好*/-42现在在了解CNC,以后希望有机会自己造*/-49不过貌似冷排和泵,在我眼里还是没有自己造的可能...
发表于 2010-8-18 22:23 | 显示全部楼层
谢谢看好现在在了解CNC,以后希望有机会自己造不过貌似冷排和泵,在我眼里还是没有自己造的可能 ...
gumsulin 发表于 2010-8-18 22:19

冷排你就别想了,工序太多。
泵就更别说了。

 楼主| 发表于 2010-8-18 22:25 | 显示全部楼层
本帖最后由 witson 于 2010-8-18 22:27 编辑
谢谢看好现在在了解CNC,以后希望有机会自己造不过貌似冷排和泵,在我眼里还是没有自己造的可能 ...
gumsulin 发表于 2010-8-18 22:19

呃...冷排和泵,就算有CNC,恐怕也确实造不出来,泵真正有含金量的是设计,而且主要的部件制作好像都和CNC没啥关系(外壳是塑料模具,转子要加工强磁钢),至于冷排.....好像整个冷排的加工和CNC都没啥关系,你可以看我一楼最后的冷排后期制作过程,那基本上都是手工的......

冷头用CNC倒是可以,大多数厂商也都是这么做的,我在一楼的帖子里面分享了CWPP的Flickr链接,里面有他自己设计&制作的各种冷头的详细图纸......
发表于 2010-8-18 22:37 | 显示全部楼层
冷排制造的图片配说明真不错,不知会不会被你毒害,导致明年换机器的时候上水冷呢
发表于 2010-8-18 22:42 | 显示全部楼层
此文是我所看到无论国内还是国外最详细介绍水冷的文章。
发表于 2010-8-18 22:46 | 显示全部楼层
本帖最后由 gumsulin 于 2010-8-18 23:03 编辑

回复 witson 的帖子

*/-91我是说了泵和冷排没有自己造的可能吧...难道我说错了?(这句可能被误会*/-20,我的语气是很无辜的那种哦 )哦,还有管子和接头,想找到好的替代品估计也不太容易,还是得买现成的...
    PS:看到几个水冷箱好像都是用行业扇改的LED扇...我这几天还想着动手搞呢,没想到已经有人这么做了。诶...
发表于 2010-8-18 23:04 | 显示全部楼层
呃...冷排和泵,就算有CNC,恐怕也确实造不出来,泵真正有含金量的是设计,而且主要的部件制作好像都和CNC ...
witson 发表于 2010-8-18 22:25

在详细看文章里面的链接*/-52很有营养,谢谢!
 楼主| 发表于 2010-8-18 23:10 | 显示全部楼层
本帖最后由 witson 于 2010-8-18 23:17 编辑
此文是我所看到无论国内还是国外最详细介绍水冷的文章。
kone 发表于 2010-8-18 22:42


感谢Kone的捧场......没你的热心帮助这篇文章肯定鸡肋很多.....再次表示一下感谢!
后面还有大量引用你图片的地方,呵呵。

To不明真相群众:Kone为本文提供了大量图片和素材,并且在写作基本完成时花大量时间为我审阅,是对本文贡献最大的功臣之一。
 楼主| 发表于 2010-8-18 23:18 | 显示全部楼层
在详细看文章里面的链接很有营养,谢谢!
gumsulin 发表于 2010-8-18 23:04



独乐乐不如众乐乐,呵呵,有分享才有进步。
发表于 2010-8-18 23:22 | 显示全部楼层
帮楼主顶了,这样的文章不多。
您需要登录后才可以回帖 登录 | 加入我们

本版积分规则

小黑屋|手机版|Archiver|Chiphell ( 沪ICP备12027953号-5 )沪公网备310112100042806

GMT+8, 2020-5-25 10:35 , Processed in 0.028770 second(s), 16 queries , Gzip On, Redis On.

Powered by Discuz! X3.1

© 2007-2019 Chiphell.com All rights reserved.

快速回复 返回顶部 返回列表