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夏季显卡散热宝典之10款主流硅脂横向评测

发布时间:2020-07-10 07:37

  时至6月,全国各大城市都彻底进入到了炎热的夏天,各地也逐渐出现30度以上的高温天气。对于电脑来说,散热问题已经是老生常谈的话题,但又是不能不说的话题。

  随着电脑硬件的逐年发展,摩尔定律的继续作用,小小的电脑集成的配件和晶体管数量越来越多,几乎成几何级别的翻倍,性能方面得到了提升,但同时带来的功耗和发热量问题也逐渐严峻。在电脑配件中,CPU和GPU当之无愧是两个最大的发热户,而GPU更是凭着惊人的晶体管数量远超CPU。

  为了解决日益严重的散热问题,不少厂商都推出了各具特色的散热器,但是除了散热器外,另外一个决定散热器的效果的重要因素也不容忽视,那就是夹在散热器和芯片之间的小小硅脂。硅脂是什么东西?我们为什么需要硅脂?硅脂有什么作用?如何正确涂抹硅脂?本文除了介绍硅脂的作用和使用方法外,更收集了市面上热卖的10款硅脂进行横向对于评测,看看天价和廉价的硅脂有何区别,用户应该如何正确选择合适的硅脂。

  在众多的散热方案中,无论是风扇、热管,还是水冷,都不能直接和芯片接触,还必须要通过金属的散热片。我们先来看看GPU和散热器的表面状况。

  我们常见的独立显卡为AMD和NVIDIA两大阵营,而目前NVIDIA的Fermi系列核心分为两种,GTX460或以上的高端核心由于核心面积较大,发热量相对较高,所以为了更加充分地和散热器接触,所以均自带有金属盖。而GTX550 Ti或以下的由于发热量相对较小,所以不带金属盖。AMD的Barts核心

  而AMD阵营则有点不同,由于架构上的差异,GPU所集成的晶体管数量比NV要少得多,所以即使是最高端的Cayman核心,也并不需要自带金属盖来增加散热面积,均为裸露结构,和散热器可以直接接触。散热器底座

  我们在显卡和CPU上常用的硅脂全称为导热硅脂,是硅脂的其中一种,也称导热膏、导热硅胶,是一种高导热绝缘有机硅材料,是以特种硅油做基础油,新型金属氧化物做填料,配以多种功能添加剂,经特定的工艺加工而成的膏状物,颜色因材料不同而具有不同的外观。

  硅脂几乎永远不固化,可在-50℃—+230℃的温度下长期保持使用时的脂膏状态。其具有良好的导热、耐温、绝缘性能,是耐热器件理想的介质材料,而且性能稳定,在使用中不会产生腐蚀气体,不会对所接触的金属产生影响,广泛应用于各种工业产品中,而应用在电脑的芯片上仅仅只是其中很小的一方面。

  影响硅脂的导热效果主要有含油率、热阻、导热系数及延展性四个重要参数,其中含油率和热阻越小越好,高油度的硅脂在长期存放后会分离出大量的水质油脂,降低传热效果,热阻则是阻止热量传递的能力的综合参量。而后两者均为越大越好,但由于这些参数测试均需要专业的环境及器材,也有专业的技术指标,受于技术和器材限制,小编无法完成这些参数的对比测试,只能通过官方标称来识别。

  目前市面上有不少硅脂都号称含银,所谓含银硅脂,就是在导热胶中加入了氧化银化合物或银粉,利用银的强导热性来弥补碳矽化合物导热上的不足,但硅脂中所加的银粉或者氧化银化合物都只能是小颗粒状的,这样会增大散热片的粗糙度,使其与CPU之间的接触热阻变大,所以说并不一定含银越多越好。至于黄金硅脂则只是厂商的一个噱头命名,黄金的导热系数还远不如铜,所以不可能添加进硅脂中。

  由于牙膏和硅脂都同为流体,外观上较为相似,不少网友可能会误以为在没有硅脂的时候可以用牙膏来代替。牙膏是一种非常复杂的混合类物质,通常由摩擦剂(如碳酸钙、磷酸氢钙、二氧化硅、氢氧化铝)、保湿剂(如甘油、山梨醇、木糖醇、聚乙二醇)、表面活性剂(如十二醇硫酸钠、2-酰氧基键磺酸钠)、增稠剂(如羧甲基纤维素、鹿角果胶、羟乙基纤维素、黄原胶、瓜尔胶等)、甜味剂(如甘油、环己胺磺酸钠、糖精钠等)、防腐剂(如山梨酸钾盐和苯甲酸钠)、活性添加物(如叶绿素、氟化物),以及色素、香精等混合而成。(本段资料来自互联网)

  涂抹硅脂没有标准、固定的方法,只要最大限度地做到无杂质,均匀,并且尽可能薄就可以。

  涂抹硅脂前必须要清理旧的硅脂。要做到无杂质的清理,最好就是从网上购买含酒精的纸,清理散热器及芯片,或者用橡皮擦,可以清理表面的氧化物,普通的纸巾会含有大量纸屑和杂质,不建议直接使用。

  涂抹方法二:此法适用于芯片面积较大的,如Fermi系列GPU,在芯片上滴上多点硅脂,然后压上散热器,向下挤压旋转,使硅脂可以充分扩张,做到接触面无空隙。

  任何的硅脂在涂抹后都有一个磨合期,所谓磨合,指的是由于各种硅脂的特性不同,涂抹后不能完全地填充散热器和芯片之间的空隙,某些硅脂可能需要一个高温度来使其变得更加油质或者变薄,从而更加充分地填充缝隙,做到最大限度的无气泡。一般来说,建议在硅脂涂抹后,运行极限烤机软件(如Furmark),并用软件(如MSI Afterburner、NVIDIA Insoector、ATI Tray Tools等)控制风扇转速,使GPU温度达到80度左右,运行超过半个小时以上,如果能运行数个小时则更佳。充分的磨合可以使硅脂更加迅速地起作用。

  硅脂在经常长期的使用后,会造成风干,这样硅脂的导热性能会严重下降甚至失效,一般来说,正常使用的显卡一年至少更换一次为佳,大多数显卡都可以通过直接拆卸背部反而四颗螺丝来拆解散热器,但某些特殊品牌,如讯景、耕昇等在螺丝上会贴有防拆标签,一经损坏即失去保修,对于这样的显卡还是建议用户等保修期过后再更换,以免失去售后服务。

  小编在网上搜索了一下,销量最高的为酷冷至尊的PTK-L01黄金硅脂,相信“黄金”二字及低廉的售价是其销量的重要因素,排名第二的是发烧友熟悉的日本信越7783,该硅脂为纳米硅脂,采用了全新的纳米技术,在硅脂中添加纳米细微分子材料,是硅脂可以更好地填充散热器与芯片之间的缝隙,达到最佳的散热效果,同样系列的还有7762、G751两个型号。

  其他传统的散热方案厂商,如超频三、九州风神、Arctic Cooling、Thermaltake、利民、OCZ、猫头鹰等都有自有品牌的硅脂,进口品牌的售价一般较高,3克针管装普遍售价在50元以上,已经相当于一个入门级别的散热器,非一般的消费者能够接受,

  而普遍市场上热销的,也是大多数用户都购买的,是卖场里2元1小管或者1小纸包的硅脂,这种硅脂售价较低,甚至是经销商白送。

  小编选取了网上热卖的几款硅脂型号,ZP为市场上随机买到的普通硅脂,价格最低,1克装的线元左右,猫头鹰NT-H1最贵,每克达到了15元,同时还加入了另一款非硅脂的导热产品液态金属,售价比硅脂要高,一块仅38*38mm的售价为30元,只能使用一次,最多两次,不是一般的玩家可以接受。其中信越为日本著名硅脂品牌,倍能事达为信越的大陆分散封装工厂,倍能事达本身也有自有品牌产品,GX-03为国内某知名发烧友民间自制,在玩家中也有一定的口碑。

  本次测试采用显卡是技嘉GTX570 SOC版,该卡散热器无论是设计做工,还是实际散热效果都非常出色,同时GTX570的核心发热量也较高,技嘉这款产品还是将GTX570超频至845MHz的核心频率,所以用这款显卡作为测试平台非常合适。由于测试环境的差异,测试数据仅作参考,不同的散热器导热和散热效果不同,不一定所有的散热器都能达到测试中的降温效果。

  技嘉GTX570 SOC版G110核心,频率为845MHz,原装硅脂较为粘稠,颜色偏灰白

  此前已经介绍过,硅脂涂抹后需要磨合,因此本次测试方法为尽量将硅脂涂抹均匀,然后利用Furmark软件烤机30分钟,同时用NVIDIA Insoector软件控制其风扇转速,使其核心温度控制在80至90度之间,然后把风扇转速调至100%(3300转/分),测试20分钟,待其温度稳定后截图记录,温度曲线和时间可以说明测试时间和方法的线度空调房,每次替换硅脂均等待其冷却至待机温度后再清理硅脂,并用酒精彻底清洗,最大限度保证接触面的干净。

  酷冷至尊是国内外著名的机电和散热方案供应商,产品非常多元化,但在导热硅脂领域,酷冷至尊涉足并不多,PTK-L01是酷冷至尊多年前的产品,这款号称“黄金硅脂”的销售量在淘宝上占据所有硅脂的前两名,远远抛离于其他产品。前面已经提过,“黄金硅脂”是不可能含有黄金的,即使售价再高也不可能添加黄金进去,因为黄金的导热还不如铜。

  酷冷至尊这款硅脂含油量也很高,相对比较容易涂抹,但建议第一次使用先把沉淀的油清理掉,因为油将会大大降低散热效果。

  从测试来看,酷冷至尊这款黄金导热硅脂的效果属于中下水平,比杂牌山寨要略好,但从售价上来看,我们也不能对其有过高的要求,而且该产品包装较好,还配备了一块纸质刮板,方便用户涂抹。

  GX-03并没有品牌,而是由国内某论坛著名发烧玩家冠希(此冠希非彼冠希)自己调制的一种硅脂,此前已经推出过两款型号,GX-03为最新改进版。该硅脂配方不明,导热系数也不明,但由于实际表现较好,价格相对较低,所以在超频玩家中形成了不错的口碑,受到了不少玩家的追捧。

  从实际表现来看,GX-03的实际表现非常出色,而且粘稠度适中,比较容易涂抹,价格虽然较高,但相对可以接受,的确值得推荐。但由于该硅脂没有正规厂商和销售渠道,玩家只能通过网上渠道购买,也有一定风险会买到假货。

  信越(ShinEtsu)7783/G751/7762均为日本信越株式会社制造,由深圳倍能事达电子有限公司(Balancestars)封装,三种均为新型纳米硅脂。纳米硅脂就是在硅脂中添加纳米材料,使散热器与芯片之间的缝隙能够更好地得到填充,这三种硅脂价格上差距不大,物理特性也较为相近。包装规格为1.2ml针管式,由封口处的颜色区分型号,并附送塑料刮刀,方便涂抹。

  除了分装日本信越品牌的硅脂外,深圳倍能事达电子有限公司(Balancestars)还生产自有品牌的硅脂,品牌为Stars,售价较信越系列的要低廉许多,不少国内的散热方案厂商的原装硅脂就是由该公司代工生产。

  Stars系列的产品包装规格多种多样,有针管式,也有小桶装,还有一次性的纸包装,由于售价较低,所以在市场上也比较常见。本次测试的两款STARS(以下简称ST)-801和ST-700的粘稠度都相对适中,比较容易涂抹均匀,颜色接近灰白色,较信越系列的灰黑色要白得多,ST-700还带有明显的银色反光颗粒。

  ST-700涂抹效果,可以看到有明显的银色粉状颗粒ST-801温度为80度ST-700温度为89度

  Noctua(猫头鹰)这个品牌玩家一定非常熟悉,这个来自澳大利亚的著名散热方案供应商的产品主打高端市场,售价也非常高,不少玩家只能望其兴叹。本次测试的NT-H1硅脂也不例外,售价是所有测试产品中最昂贵的(液态金属除外),3克的针管包装售价为45元。

  猫头鹰NT-H1的粘稠度相对较高,但涂抹起来相对信越系列来说还是比较简单的,含油度也较低,实际温度表现非常不错,在本次测试中取得较好的成绩。

  ZP为我们在市场上随机购买的,30克针管装报价为15元,实际购买价在10元以内,为市场上最普通最廉价的硅脂,如果折合成3克针管装的线没有厂商标识,也没有标明导热系数或其他任何参数,也就是常称的“山寨产品”。

  ZP的含油度非常高,以至于我们第一次打开时就直接滴出大量的油,正确来说应该称为水状物,因此缝隙的填充不可能达到一个理想状态,所以实际表现也很差。

  液态金属这个概念其实很多年前就作为散热介质出现在市场上,其中最为著名的是来自德国厂商Coollaboratory酷冷博(音译),本次测试就是来自Coollaboratory的一款被称为LIQUID MetalPad(液态金属导热贴)的产品。这块液态金属类似锡箔,但比锡箔更薄,在高温下就能溶解成流体,填充满散热器与芯片之间。如果要裁剪的话建议用刀将其划开,由于非常薄,弯曲的话会将其折断,不推荐用剪刀裁剪。

  Coollaboratory LIQUID MetalPad的售价非常昂贵,一块38*38mm大小的在网上售价为30元,如果用在CPU上的话,刚好差不多一个CPU的大小,如果用在显卡上的线以上的带保护盖的GPU,也无法完全将其覆盖,如果是AMD的显卡或者GTX460以下的N卡还好一点,但也就只能使用两次。这块MetalPad在市场上较为罕见,价格也非一般消费者可以接受,国内媒体也暂时没有相关测试。

  从实际测试来看,这块号称导热系数在80W/m.K以上的液态金属表现不尽如人意,为了能使其彻底熔化磨合,小编在90度以上高温磨合了一个小时以上,从测试后的拆解情况来看,似乎已经彻底熔化,物理特性和锡类似,但比锡的熔点要低得多,而且把散热器和芯片之间粘得非常尽,而且还带腐蚀性,如果是长期使用后的话必定会对芯片和散热器表面造成损伤,加上那悲催的散热效果,要出手的朋友还是慎重考虑,毕竟这种新型的技术还不够成熟。

  从测试中可以看到,效果最差的ST-700和效果最好的GX-03竟然相差了25度之多!差距非常惊人,经过小编多次测试后,两者结果依然如此,仅在误差范围的1至2度偏差。由于测试时间不是很多,每款硅脂的磨合期也不一致,因此50分钟的测试可能对某些产品不太公平,粘稠度过高的三款信越知名产品由于磨合时间不足,表现非常一般,而液态金属不单没有好效果,反而价格昂贵,并带腐蚀性,而随机购买的山寨无牌产品ZP能取得不俗的成绩也是意料之外。

  10款硅脂的横评测试到此就结束了,小小的硅脂能引起如此大的温度差距说明硅脂确实需要让大家重视,一款好的硅脂和一个正确的硅脂涂抹方法可以让你在低投入的情况下让你的电脑获得明显的降温效果,同时也建议显卡厂商在产品制造时可以使用导热性能较高的硅脂,这样可以让散热效果大大提升。

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  第1页不可忽视的重要传热介质:小硅脂大作用时至6月,全国各大城市都彻底进入到了炎热的夏天,各地也逐渐出现30度以上的高温天气。对于电脑来说,散热问题已经是老生常谈的话题,但又是不能不说的话题。随着电脑硬件的逐年发展,摩尔定律的继续作用,小小的电脑集成的配件和晶体管数量越来越多,几乎成几何级别的翻倍,性能方面得到了提升,但同时带来的功耗和发热量问题也逐渐严峻。在电脑配件中,CPU和GPU......