超齐全散热膏横向评测Word格式文档下载.docx

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而且即便是GPU或是PCH等沒有外層金屬外蓋的晶片，也不會是完全滑腻的表面。

圖/CPU外蓋充滿了許多肉眼可見的研磨痕跡

再來，确实是與外蓋接觸的散熱器底座了，拆裝過散熱器的讀者必然明白，很明顯的，底座接觸面平整度並不比CPU外蓋要來得好上多少。

即便許多廠商推出標榜鏡面的底座接觸面，但以高倍數顯微鏡來看，仍然充滿了細小的溝槽和间隙，不可能完美無缺。

因此，當CPU

與散熱器底座兩個異質材料、而且凹凸不平的接觸面相貼之後，即便施加的扣具壓力再大，中間還是存在著許多縫隙，而這些縫隙当中，便充滿著許多「空氣」。

圖/具有HDT設計的底座接觸面，间隙與溝槽加倍明顯。

如此一來，從CPU到底座的熱傳導路徑，便會受到熱傳導係數低落的空氣阻礙，造成接觸熱阻（contactresistance）上升，降低到終端的散熱效率。

假设不明白為什麼空氣會阻礙熱傳導的讀者，下面會以簡單的數學公式闡釋，但能够先想一想，生活中的熱水瓶為什麼能够隔絕溫度？

确实是靠著一層空氣不是嗎？

（當然更高級的熱水瓶會依賴真空）因此，這确实是為什麼需要加上一層散熱膏的缘故，我們需要一個高熱傳導係數（至少要比空氣高），又能夠變形的熱介面材料（thermalinterfacematerials）來填補這些间隙。

圖/空氣的熱傳導值相當差，幾乎能够忽略不看，因此需要一層熱介面材料幫助傳導。

■必也正名乎？

講到這裡，想必聰明的讀者看得出來，所謂「散熱」膏，目的是作為「傳導熱量」的中介，用途並非作為熱能傳導終點的「散熱」，它可不像涼膚霜或是肌樂一樣，擦在身體就會自然吸熱發涼了。

因此，若是真要講究，稱作「導熱膏」會是比較精確的說法。

但本刊畢竟不是國文課本，鑽牛角尖在名詞之上筆者認為沒成心義，否則防摔衣也不防摔、嬰兒油沒有嬰兒。

既然約定俗成、通俗稱之，以下我們還是以順口的「散熱膏」作為稱呼。

換個角度想，既然散熱膏是為「散熱系統」的一部份，稱作散熱膏亦沒有問題，能夠明白它的功用和時機才是最重要的。

■從公式看起散熱膏

在繼續往下講以前

，需要了解一些簡單的物理化學名詞，這有助於更多的明白得。

第一，小學就明白熱能的傳播方式有三種：

傳導、對流和輻射。

我們這邊所談的熱能路徑，都是固體與固體之間進行的熱交換，也确实是依賴三者當中的「傳導」，這很容易明白。

接著我們要了解物理材料所謂的熱傳導係數，也确实是俗稱的「K值」。

熱傳導係數代表材料傳導熱能的效率，單位為W/mK（K是熱力學中的開爾文溫度，亦也可直接換算成W/m℃），數值越大代表材料導熱效率越好，能夠越快速的把熱從A點傳導至B點。

要提示的一點是，「熱傳導」與「比熱」是完全不一樣的物理關係，比熱能够看做材料容納熱能的能力，而熱傳導則是材料傳遞熱能的能力，兩者無絕對換算關係。

除熱傳導係數之外，有的散熱膏在包裝上還會標記另外一項「熱阻值」，俗稱「R值」。

熱阻值代表材料在單位面積下，熱量能夠穿過的能力，單位為m2K/W。

R值越高，代表材料阻止熱量通過的能力越好，因此就散熱膏而言，R值是越小越好。

圖/一样散熱膏在外包裝上都會標示K值與R值，但實際成效還是得測了才明白。

最後，我們需要明白熱傳導的數學公式

Q＝KA△T/L

Q是傳導熱流量（W）

K為熱傳導係數（W/mK）

A是傳導面積（m2）

L是傳導距離

△T表示點與點之間的溫度差

由於我們這邊討論的是散熱膏，因此把散熱系統化為最簡單來看，Q是整個散熱系統的熱流量；

K為散熱膏之熱傳導係數；

A為散熱膏塗布面積；

L的話，由於電腦散熱系統牽扯許多材料與因素，因此我們將之摒除（譬如散熱器样式、材質、熱導管效率blabla……），純粹把它看做散熱膏的厚度就好；

△T方面，由於這邊討論的不是單一材料，因此能够略過不談。

因此說，假设要追求解熱能力最大值（Q），以中間介質的角度來看，确实是採用更高K值的散熱膏、最大的塗布面積（A），和最薄的散熱膏厚度（L）。

■影響畢竟有限

好啦回到正題，既然熱源與散熱器中間充滿溝槽與空氣，需要散熱膏填補；

也從公式明白，散熱膏K值必須越高越好，最好高過CPU外蓋的金屬材質，乃至是底座接觸面的銅或鋁，才不會成為整組散熱系統的拖油瓶。

但世界總是沒有這麼美好，實際上再好的散熱膏，熱傳導係數也遠遠低於底座的金屬材質。

舉例來說，常見的金屬材質在室溫27度時（因為K值會隨著溫度變化），銀的熱傳導係數為429W/mK、銅為401W/mK、鋁237W/mK、鎳為90W/mK，而散熱膏只有2～8W/mK罢了，空氣當然更悲劇，只有0.024～0.026W/mK……。

因此結論是，散熱膏影響能力極為有限，因此我們能够下課回家了……。

當然不是這樣！

雖然散熱膏影響能力有限，可是在錙銖必較的超頻玩家手中，一、二度的差異都可能是過與不過的瓶頸；

對一样玩家來說，更是想要明白高價散熱膏是不是真有神效；

而且，即便影響不大，不代表沒有成效，一切必須透過實際測試，才明白真功夫！

圖/有的廠商會標榜採用奈米添加物，號稱比一样散熱膏擁有更好的填補縫隙成效。

■散熱膏的材質

再來我們聊聊材質部份，散熱膏的基材其實确实是矽油（siliconeoil），矽油再經過二次加工之後，成為矽膏或稱矽脂（siliconegrease），說起來和你家浴室用來填補防水的矽利康确实是同一種材質。

矽油擁有相當優異的耐熱性，不因溫度、濕度產生化學變化；

氧化作用低、疏水、又無腐蝕性，容易寄存；

加上絕緣且擁有理想流動性與粘性的特性，不需高壓即可均勻擴散，讓矽油化合物成為超级適合作為填補縫隙導熱的介質（還有另外一個缘故是，它很廉價……）。

為了增加更好的熱傳導性質，除基材的矽油，也會添加其它金屬粉末，譬如銀粉（Ag）、氧化鋅（ZnO）、氧化鋁（Al2O3）、氮化硼（BN）等等，而這些添加物大部份都能够在包裝當中得知。

之因此散熱膏會有不同的黏度、流動性與顏色，即是不同的添加物而成。

孰好孰壞並不必然，各家成份與添加比率也不必然，因此還是必須實際測試才能分辨一二。

圖/之因此散熱膏會有不同顏色，即是來自於不同的添加物。

■更換散熱膏的時機與清除方式？

既然這篇是教導大伙儿在炎炎夏日，能够認識散熱膏，而且自己動手DIY更換，那麼要如何有效率的把舊有散熱膏清除就很重要了。

以筆者個人經驗，一样來說，擁有金屬添加物的灰色、銀色散熱膏都相當穩定，一年半載都不會有明顯質變、乾硬的情形發生。

兩年以上，或是手癢想清理風扇的時候再順手補一下就好。

可是白色散熱膏壽命，通常（但不是絕對）就遠不如灰色散熱膏了，不到一年就能够够看到明顯硬化、粉化、產生裂縫的情形，因此最好是能够一年補上一次，動手DIY清理一下散熱系統，換來更長久的壽命何樂而不為？

另外，由於顯示卡的工作溫度較高、接觸面積也較小，越容易發生散熱膏變質的情形，因此更換時機最好是比CPU散熱器要來得勤奮一點。

清理上，只要去路邊加油站買一瓶環保去漬油（50元一瓶），先倒一點在衛生紙上，就能够够很容易地用去漬油浸濕的衛生紙，擦去舊有散熱膏。

若是舊有散熱膏已經乾化變質，能够先用沾了去漬油的衛生紙將硬化散熱膏沾濕，再利用非尖銳物品（譬如竹筷），警惕翼翼的把硬化散熱膏給「摳」下來。

最後，再利用吹球將衛生紙殘留的棉絮吹去，就能够够看到亮麗的晶片表面，輕鬆補上散熱膏了。

圖/有些廠商附上了一包清潔棉片，幫助清理接觸面。

■塗布的技术

塗抹散熱膏的技术能够說是人人都有一套心得，有人喜歡九宮格或是X型塗法，再靠扣具壓力自然壓平；

有人喜歡用小刮刀或是指套先抹平表面，再把散熱器蓋上去。

筆者個人偏好於九宮格塗布，將散熱器壓上之後再轉一轉（但不要舔一舔），利用散熱膏的延展性自然填補縫隙。

因為利用刮刀或是指套抹平，在施工過程當中必然會不可幸免的把空氣帶入（想像一下水泥攪拌的畫面），產生降低成效的疑慮。

無論是哪一種塗法，記得先前提到的熱傳導公式：

Q＝KA△T/L，力求最大的塗布面積（A），和最薄的散熱膏厚度（L）。

因此用量適當就好，我們要的只是填補间隙，而不是厚厚一層，免得喧賓奪主、適得其反，影響散熱成效。

圖/筆者偏好九宮格點法，再靠散熱器扣具的下壓力取得均勻塗布。

■實際上陣！

本刊這一回特意蒐集了三十條不同的散熱膏，進行一場集體大評測。

有一大罐用到天荒地老用不完，號稱人情膏的信韓Y-500，也有小小一條3

公克就要價將近四百元的高價散熱膏。

也順便提示夏天即將要到了，大伙儿不妨來個大清潔，把硬化變質的散熱膏清除，換上新的散熱膏吧！

測試用CPU選用熱度無話可說的SandyBridge-Ei7-3960X，之因此不選用溫度更高的IvyBridge，是由於IvyBridge的高熱瓶頸，是來自於內部過小的晶片與外蓋接觸面積，前端都塞車無法讓熱源快速通過了，後端路再大條也沒有效，因此不用i7-3770K進行測試。

散熱器為ThermalRightVenoMousX，因為在本刊172期當中，我們測試了散熱器鏡面底座的差異，因此當時刮花了底部的VenomousX十分適合作為用來評斷散熱膏的散熱器。

風扇則是採用安耐美Enermax推出的T.B.APOLLISH，並將轉速固定在最高的1800轉，快速排除廢熱，幸免散熱器成為散熱系統的瓶頸。

圖/刮花了底部，充滿細小溝槽的VenomousX，用來評斷散熱膏更有鑒別度。

測試地點為室溫為固定20度C的空調房間（連筆者吃泡麵都得離開房間），幸免外在環境因素影響測試結果。

分別測試系統待機五分鐘，和燒機十分鐘之後的溫度變化。

電腦DIY測試平台

處理器

IntelCorei7-3960X＠3.3GHz

主機板

ASRockFatal1tyX79Profesional

顯示卡

SapphireHD6970GDDR52GB

記憶體

KingstonHyperXDDR3-16002GB

主要硬碟

OCZVERTEX3120GB

作業系統

Windows7UltimateSP164-bit

電源供應器

ThermalTake850W80PLUS金牌

■結論

看到最後的測試結果，能够說意外，也能够說不意外。

意外的是，即便是市價價差數倍的散熱膏，在高熱量CPU上進行比較，取得的差距仍然小得出奇，燒機最高溫之溫差不過3℃左右罢了。

這點遠出乎筆者對於i7-3960X的預期，筆者原先認為動用了最高溫的CPU，這差距是會更大的。

沒想到結果還不超過5℃。

那麼合理推論，更低階CPU的話，這差距會再縮小一點。

不意外的是，散熱膏對於整體散熱系統所影響的，果然極其有限。

散熱膏與金屬高達數百倍的K值差距實在太遠，再好的散熱膏也彌補不回來，整體散熱好壞還是得看後端散熱器才行。

這層熱介面材料先求有即可，優劣却是第二，與其更換高價散熱膏，不如先升級散熱器會更來得有成效。

而且經過測試，也令筆者對於平價人情膏更具有信心一點，果然廉价又有成效，一年記得重上一次确实是了。

經過測試能够取得兩個簡單的結論；

第一，除散熱器表現出相當高水準的解熱能力之外，即便是最廉价的散熱膏也都盡了本分，能夠快速把熱量傳遞到底座之上，發揮散熱效能。

因此每每清理電腦內部時，記得更換散熱膏以维持成效。

第二：

那我們能不能說，追求散熱膏是沒有意義，乃至浪費的呢？

筆者認為當然不是，即便對一样人來說這差距

很小，可是對於追求超頻或是極致的玩家來說，3℃的差異仍然不能忽略。

唯有講究每一個小細節，最後才有理想的成效。

尤其對像筆者一樣愛護自己親手打造的電腦的利用者來說，每一部份都會想用最好的，即便成效差距不大，內心滿足度還是加分啦！

圖/ArcticSiliver便表示，AS5需要200小時以上的磨合，才能發揮最正确效能。

最後，這邊也必須說，測試上終究有其限制。

譬如i7-3960X算得上相當熱情的CPU，可是在GPU眼前，也不過小菜一碟。

因此若是用上顯示卡進行比較的話，或許成效會更顯著。

只不過一样利用者並不會拆解到顯示卡風扇這一部份，袒露的GPU晶片一旦拆裝不正確，也有崩角的風險，因此還是選擇簡單的CPU作為施工範例。

而且，這項測試並沒有考慮到每一項產品的「磨合」時間，許多散熱膏其實需要一段時間的高溫催化，才會達到更好的效能表現。

譬如這一次測試成績平平的AS5，官方便表示需要至少200小時的磨合，才能發揮最高成效。

但有沒有可能每款散熱膏都磨合個幾天？

這想必有執行上的困難。

另外，即便筆者再警惕翼翼，還是無法保證每一項產品都有相同的用量和塗布面積，這點也會影響到最後的結果。

因此這篇測試，說來還是給讀者參考參考就好，讀者們實際DIY清理、更換一下散熱膏，而且多玩玩每條散熱膏的不同，才是有趣的地址不是嗎？