超能课堂(345)：为什么我们要用温升来作为衡量散热器性能的指标？

经常关注我们散热器评测的朋友应该都发现了，我们在展示解热性能时，统一采用温升∆T（CPU封装温度 - 室温）作为核心指标，单位为K开尔文或者称作开氏度，而非大家更熟悉的、单位为℃摄氏度的CPU封装温度。不少朋友会因此感到有点“反常识”，增加了对数据的理解难度，甚至觉得是我们刻意通过这种方式来令数据变得更加好看，弱化产品的性能缺陷。为此，本篇内容我们特地就温升这一概念进行较为详细的说明。

温升并非我们自创的指标，而是有明确的国际标准依据。IEC（国际电工委员会）在《IEC 60050-442：1998》中写到：温升是指在负载条件下，按照测试规范测得的附件相关部件及其外壳（如有）的温度，与附件安装或使用场所的环境空气温度之间的差值。ISO（国际标准化组织）在《ISO 80000-5：2019》中也有对应规范。

对应到散热器性能上，我们关心的正是“散热器能将CPU温度压制在高出环境多少度的水平”，温升的定义与这一需求高度契合。如果我们换回CPU封装温度的呈现形式，看上去并不会有太大差异。而温升是通过“CPU封装温度 - 室温”的差值运算得出，直接抹去室温波动的影响，纯粹地呈现散热器的解热能力，对比起来也更加地直观方便。

再来看看K和℃之间的关系。从单度刻度大小来看，其实1K 与 1℃ 完全相等。热力学温度与摄氏温度的转换仅相差了一个绝对零度数值（273.15），对于“温差/温升”这一变化量而言，数值上可以直接等价理解。知名散热厂商猫头鹰就是通过CPU温度与环境温度的差值来体现自家水冷在不同平台上安静模式和默认模式的性能差异。

但二者的物理定义有本质区别。℃（摄氏温标）描述的是“当前的冷热程度”，比如我们散热实验室的室温稳定控制在22℃左右。温升则属于热力学范畴的变化量单位，描述的是“温度的上升幅度”。如果用“22K”来描述室温听起来就很奇怪了，室温又怎么会是一个冷热变化幅度呢？

实际上，温升与开尔文K这个组合在多个工业领域中得到应用，小到家里用的排插，大到路上跑的新能源汽车，甚至是变电站里的万伏变压器。在它们的标准文件中，温升限值的单位无一例外统一采用开尔文K作为考核和过检的硬性指标，温升越低，说明产品的能效越高，热裕度越大、长期使用的可靠性越好，而散热器性能与温升之间的关系也是相类似的。

如果大家需要还原为熟悉的CPU封装温度，只需在温升数值上加回测试室温即可。按照理想的线性热阻模型来看（基于上方线性热阻的核心公式：器件功耗P恒定，不随温度变化；总热阻Rθ为常数，不随温度、温差改变；处于稳态传热，且仅考虑导热、强制对流等近似线性的传热方式），温升ΔT是与环境温度TA无关的定值，因此，大家也可以将测试室温替换成自己使用电脑时的环境温度，进而推算出大致的、符合自身实际情况的CPU封装温度作为参考。至于我们的测试室温为什么是选择22℃，更多考虑的是我国南方冬夏之间的日常室温差距。22℃左右是一个相对中间且人体感觉凉爽舒适的温度值，一年下来的每次测试能够较好地进行控制到位。

我们理解，让所有人快速适应温升的表述并不容易。因此在一些比较口语化的表达当中，我们会将开氏度K也简称为“度”，同时在评测的测试说明部分作出强调，在保证基础严谨性的同时，让大家能第一时间听懂。

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