计算机CPU芯片散热技术研究
计算机功耗计算机CPU芯片散热技术研究
作者：袁小初
来源：《科教导刊·电子版》2016年第14期
        摘 要 随着科学技术的发展，计算机逐渐的走入到了我们的生活之中，其应用性能渐渐地被各方更加的重视。而计算机的CPU是计算机的系统中的核心，随着科技的进步以及人们的需求的增加，CPU变得越来越高度集中且变得更加的微型化，因此其散热的处理也变得越来越难，CPU的良好散热逐渐的引起了人们的重视。在这样的背景下，本文主要在保证且使用的效率以及寿命的前提下，对于计算机CPU芯片的散热技术进行了研究，希望能够起到一定的参考价值。
        关键词 计算机 CPU芯片 散热技术
        中图分类号：TP332 文献标识码：A
        1 CPU芯片散热的重要
        随着计算机的性能的不断发展，其需要的功耗也变得越来越大，这就需要对其进行紧凑性
的设计，因此CPU的体积在这样的情况下变得越来越小，这就导致其集成的程度很高，它的性能对于温度变得更加的敏感，如果没有及时散热就会使其寿命缩短，并且在使用的过程中计算机的性能也会因此而受到影响，因此在平时的使用过程中如何对其进行更好的散热显得至关重要，能够很好地提高计算机的硬件系统的工作的可靠性，并且保证计算机的持续性的高性能工作。
        2 CPU芯片散热技术
        对于计算机的CPU进行散热，主要可以将其分为两个方式：主动的散热方式以及被动的散热方式。其中，主动地散热方式指的是，由于CPU的本身的温度是高于实际的环境温度的，因此在没有制冷机构的情况下，借助于热辐射以及自然对流的方式能够将热量主动地散发到空气中去。早期的CPU采用的散热方式就是这种方式，通过散热片将CPU的热量通过散热板、预留的散热孔等散发出去。而被动的散热方式，指的是通过包含一定的制冷机构，将芯片的温度降低到环境温度的水平。很明显的可以看出来，被动的散热方式更加有利于CPU的散热，因此目前几乎所有的CPU都是采用被动的方式来进行散热的。主要的散热方式有如下几种。
        2.1风冷散热
        这种散热方式目前几乎是所有的台式的处理器所采用的散热的方式，主要是通过在处理器上直接安装散热的风扇的方式来进行散热的。风扇能够产生强制的对流来对温度的上升进行控制。由于热量的传递主要有这样几种方式：热传递、热对流以及热辐射，对于采用风冷散热的系统来说，散热系统的主要工作原理是基于热传导以及热对流的方式来进行的。风冷散热将空气作为导热的一种媒介，热效率比较低，为了增强热交换的能力，使用强力型的风扇会增加噪声，因此通过散热器增加散热面积的方式来提高散热的能力，通过提高风速来对气流的组织进行改善，从而通过热对流的方式来对计算机的CPU芯片进行散热，并且与此同时通过低温送风或者是直接的对制冷系统进行应用来获得较大的温差。然而，单纯地使用这种方式来进行散热已经逐渐的接近了其散热的极限，因此对其进行改进显得尤其重要。
        2.2水冷散热
        这种散热方式主要是通过水循环系统中水的流动来将CPU中的热量带走，从而实现计算机及CPU芯片降温的目的。使用这样的散热技术，几乎不会出现热尖峰的现象，能够很好地解决由于CPU的散热不好而导致的计算机死机的问题。水冷系统能够将计算机的CPU的问题
维持在室温的状态下，这样能够很好地改善计算机内部的工作环境。然而这种散热技术还存在一定的缺点，由于水冷散热系统不方便、体积大、安装麻烦并且存在水可能会泄露因此导致计算机内部短路等问题，还需要对其进行进一步的研究。
        2.3热管散热技术
        热管是一种效率很高的导热材料，通过是由管壳、吸液芯和端盖组成的，因此其导热效果很好，并且除此之外它有对介质制冷的效果，能够使得介质快速的降温，并且通过使在密封性比较好的真空管中的液体的蒸发来传递CPU的热量，有着很好的导热性能以及很好地等温性能。首先需要对容器进行密闭的设置，在形成了真空环境之后在其中注入沸点较低的介质。这样在工作的过程中，密闭容器的一段受热时工作介质吸热以后就会汽化，这些蒸汽会在低温处凝结，然后通过毛细作用力或者是重力的因素使其流回原来的位置，这样就形成了一次热量的交换循环。但是目前来看，国内的技术还不是很成熟，需要进一步的发展研究，因此在实际的应用中还没有进行广泛的使用。
        通过上述的分析可以看出，目前来看风冷散热技术是计算机处理器中最为常见的、且技术相对成熟的一种散热方式，不仅很简单、可靠而且实现的成本也比较低，因此在计算机的
CPU处理器散热系统的设计过程中，往往都会采用风冷散热系统来进行散热。目前，通过使用风冷散热风扇和散热的期间相互结合的方式，并且通过空气对流以及热传导相互结合的方式，就已经能够基本的满足目前的计算机的散热需求了。然而随着科技的发展，计算机势必会得到进一步的发展，其散热的需求也会随之而增加，而目前对于计算机CPU的散热技术还是处于探索的阶段，对于这些技术进行进一步的研究和发展有着重要的意义，对于计算机的工作效率的提升、以及使用寿命的延长也有着关键性的作用。
        3 结论
        计算机CPU，也就是中央处理器是计算机的核心部分，在计算机的整个系统中处于控制性的核心地位，其散热的程度对于计算机的使用性能以及使用寿命会产生直接的影响。因此，在这样的背景下本文主要在介绍了CPU散热的重要性的基础上，介绍了计算机CPU芯片散热的相关技术，可见这几种技术中风冷散热的方式是目前来看最有价值的一种价值。然而随着科技的发展，对于CPU的散热技术还需要进一步研究以适应人们的需求。
        参考文献
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