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揭开谜底 液态金属CPU散热器全球首测

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发表于 2019-9-14 02:23:21 |显示全部楼层
  的液态金属散热设备,直到今年终于完成了第一件成品LM10,并已小规模推向欧洲市场,
  这个新奇产物最让人好奇的地方莫过于到底采用了什么类型的液态金属。有人猜测是水银(汞),因为它的熔点只有-39℃,常温下就是液体,不过别忘了水银有很高的毒性,所以并不适合日常大量使用。事实上,Danamics选择的是钠钾共晶合金(NaK),大致由78%的钠和22%的钾组成,熔点-12.6℃(沸点785℃),低于两种纯金属各自的熔点,所以室温下也是液态的。
  钠钾合金其实也并不是稀罕物,目前的主要用途有实验室快中子反应器冷却剂、化学反应催化剂、干燥剂等。
  需要特别注意的是,钠钾合金与水、空气的反应非常剧烈,即使只有1克也容易造成爆炸或火灾。当然了,Danamics LM10使用的钠钾合金是严格密封在管道内的,即使管道出现裂缝或孔洞,里边的金属也会瞬间凝固并将其封死,所以不拆卸并且远离水是没有危险的。
  像美国等地是禁止日常使用这种东西的,所以LM也就不可能在美国地区上市了,暂时仅限欧盟地区销售。
  抛开散热器的设计因素,影响物质散热效果的参数主要有两个,一是热容量(比热容),二是导热系数,一般来说二者都是越大越好。钠钾合金热容量0.982焦耳/克,导热系数23瓦/米·开,都是中规中矩,前者远不如水,后者又比铝和铜等固态金属差很多。
  水、空气、铝、铜、汞、钠钾合金等物质的两种属性具体可以参考下表(更多理论知识还请参阅中学物理):
  事实上,寻找并确定散热材料并不麻烦,而且钠钾合金也已经为人熟知,最关键的问题还是必须设计一种全新的电磁泵,因为现有的常规工业电磁泵需要数百安培的电流,安装在PC内会造成严重的电磁干扰。最终Danamics开发了一种堪称艺术品的多管道电磁泵,所需电流只有5安培,而整体功耗不过1瓦特,低于普通机箱风扇。
  电磁泵的工作原理其实很简单:借助垂直于管道方向的电流产生磁场,驱动管道内的液态金属流动,带走热量。当然,管道的具体材料、工艺和制造方法都还是商业机密,并且正在申请专利,我们无从得知,也不清楚Danamics是如何将其效率提高数百倍的。
  Danamics还在这种电磁泵上应用了两种创新技术,其中“ReturnPower”能让其他部件的电流经由电磁泵回流到系统电源。在这种智能模式下,散热器会自我调整,随着系统负载的增加而提高工作强度、降低CPU温度。经试验确认,系统进入3D游戏后CPU温度会有所降低。
  另外一种技术是“PowerBooster”,能从Molex接头获取大约30安培的稳定电流,使散热器进入所谓的高性能模式,不过这是一个可选模块,需单独购买。
  讲了半天枯燥的理论,下边就来欣赏一下传说中的液态金属CPU散热器的真身吧:
  PowerBooster模块需要占用两个3.5寸扩展位,而且中间不能有凸起的隔断,这对机箱设计是一个考验,一般来说可以将其放在光驱位下边。
  ReturnPower的8针EPS接口首先要与系统电源P4供电插头连接……
  测试人员首先使用的CPU是一颗高端Core 2 Extreme QX9770并超频到4.0GHz,不过在与Danamics讨论后换成了上边这套更普通一些的配置。
  另外和水冷散热器的对比也放弃了,因为使用的ZalmanZM-WB4效果不好,初步测试发现温度比参考散热器高出5-7℃。
  测试过程中的测温点有三个:首先是进入Windows系统待机十五分钟时候的空闲状态温度,然后是运行Fritz Chess Benchmark五分钟的高负载状态温度,最后是运行Orthos三十分钟强力拷机后的极限状态温度。
  另外,Danamics LM10即使不外挂风扇也能有效地控制温度。是5℃左右的继续降温,还是完全静音,就看用户的选择了。
  由于此时CPU频率较高、发热量非常大,单靠Danamics LM10散热器本身的力量已经不足以控制其温度,所以在超频幅度较大的之后最好再外挂一个中高速的风扇,能带来4-14℃的降温,而代价就是噪音了。
  “液态金属”这个略显神秘的词汇让我们对Danamics LM10有了非常高的期待,甚至认为能够出现奇迹,不过回过头来,我们是生活现在现实里,而不是《终结者2》那样的科幻大片里。从测试结果看,Danamics LM10的表现与一款优秀的风冷CPU散热器基本相当,并没有太过出彩的地方,用它来对付E5200这种热设计功耗不高的CPU来说是绰绰有余的,但面对QX9770这种电老虎,以及CPU超频幅度较大的时候就有些勉为其难了,必须外挂风扇。
  特别值得鼓励的是,Danamics LM10提供了ReturnPower和PowerBooster两种供电散热模式,分别适用于负载较轻和较重的环境,事实也证明这两种模式都非常有效。
  当然,价格是个大问题。这是Danamics第一次涉足消费级CPU散热器领域,寻找适当的液态金属材料、开发新型全新电磁泵并使其和PC协调地工作并不轻松,也不便宜,这就是新技术的代价。
  其实按照Danamics的说法,LM10并非是针对最耗电的高端CPU产品设计的,也不是试图将其温度降到最低,而是在保证性能可以满足基本需要的同时提供静音体验。从这一点上看,LM10是成功的,至少应该获得一个技术创新奖。
  Danamics现在已经投入后续产品的开发之中,我们也期待能尽早看到性能更高、价格更低的新型号。
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匿名  发表于 2019-10-24 16:39:02
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