【有趣】第34期:这些体积越变越庞大的CPU散热器!
【1】远古时期(2000年以前)
其实早期的CPU根本都不需要什么散热器,虽然制造工艺现在看来非常落后,但由于运行频率实在太低,功能也相对单一,所以发热都很小,可以说,486时代以前的CPU都不用安装散热器。
▲ 286处理器台式机。
▲ 以英特尔386处理器(全称80386)为例,该系列处理器运行频率介于12MHz~40MHz,制造工艺早期为1500纳米,后期是1000纳米。图中16MHz产品的TDP为1.85W,最大功耗上限为2.3W,也就没有必要安装散热器了。(右下角双Σ标志代表其修正了32位乘法运算错误)。
▲ 从486时代开始,由于运行频率的进一步提升,为保障处理器在相对恶劣环境中也能维持正常温度运行,越来越多自带散热片的处理器开始进入市场。早期处理器、主板均没有安全温度运行保护机制,CPU烧毁现象时有发生。
★ 由于当时的消费者都没有安装CPU散热器的意识,因此散热片基本上在CPU出厂时,就已经被厂商通过某些手段(比如导热强力胶)固定在CPU表面,消费者也就不需要额外考虑散热的问题。英特尔486DX4-100MHz处理器的功耗已经达到了5W。
▲ 586奔腾(第一代奔腾)时代开始,英特尔原装散热器除了基本的散热片外,还配上了一个卡扣式的小风扇。此时的主板还没有现代化的风扇专用3PIN/4PIN插针,所以他走的是标准D型口大4PIN供电。市面上最烂大街的奔腾133MHz处理器的功耗为11.2W。
▲ 事实上在2000年以前,很多消费者仍然不知道CPU需要安装散热器,所以不少没有标配原装散热器的处理器就会在CPU表面印上一行字“HEATSINK(散热器)/FAN(风扇)REQUIRED(需要)”进行提醒。
▲ 奔腾4之前的CPU散热器体积都非常小巧,规格也就5cm x 5cm见方(刚好CPU一样大),很薄,配的风扇也就4cm~5cm。
▲ Slot1接口奔腾II时代还能看到默认出厂标配纯被动散热器的产品(频率小于450MHz)。
▲ Slot1接口奔腾III也还能看到一些默认出厂标配纯被动散热器的产品,此时的处理器运行频率已经在600MHz以上,比如上图产品就是P3-733MHz,仍旧使用被动散热,散热器体积比较庞大,以至于还要高出CPU本体一大截。
【2】近代(2001年~2006年)
▲ 进入奔腾4时代,CPU频率快速拉高,散热器体积也快速飞涨。如果你仔细观察过奔腾4时代的原装散热器,就会发现它们其实要比现在新式处理器标配散热器来得豪华得多。以前的散热器在规格设计上不至于像现在这般“抠抠搜搜”。
▲ 一颗频率为2.0GHz的奔腾4(Northwood架构)处理器的TDP已经达到55W,实际运行最大功耗为65W。而Northwood架构最*级型号3.40GHz产品的TDP已经高达89W,实际运行最大功耗超过了100W。
▲ 正是因为以前的CPU基本上每个频率的TDP标注都不一致,所以厂商只能提供可用频率参考,比如上图这款泰硕散热器就注明最高只能支持2.80GHz的Socket 478接口处理器(实际上2.80GHz根本不够用)。
▲ 事实上在奔腾4时代,你随便找个低端赛扬D处理器的品牌机,厂商给配的散热器都魁梧得很,很可能都有一斤多重。当时赛扬D-335之类的处理器很常见,这颗处理器主频为2.80GHz,TDP为73W,实际满载最大功耗95W。
▲ 当一味增加散热片面积已经无法有效提高导热效率,热管就开始普及了。
▲ 热管散热器早期基本只有服务器平台才能享受,上图就是非常早期的双路至强处理器平台(2003年前后),也不是说至强处理器发热就会特别大,只是为了保障服务器平台稳定,CPU温度控制合理,不至于因为负载高而温度骤涨,热管可以快速将热量导出。
▲ 热管散热器在LGA775平台的中后期开始普及。这是我在一台
ThinkCentre台式机中拆到的三热管散热器,体积非常小巧,默认镇压的处理器型号是奔腾4-631。奔腾4-631有两个版本,06供电规范对应的TDP是65W,最大功耗79W。另一个05A版本是肯定压不住的,默认TDP为86W,最大功耗115W。
【3】近现代(2007年~2017年)
▲ 传统的下压式散热器在当今社会已经不太符合主流消费者的口味,甚至成了低端的代名词。不过,下压式散热器依旧可以凭借身材矮小、体积易于控制、可兼顾周边原件散热等优势牢牢占据一方市场。
▲ 其实现在满大街都是热管散热器,像九州风神冰凌mini这种双热管也才30块钱,支持的CPU最大功耗在75W~90W附近(非TDP)。
▲ 这种标准体积的常规四热管散热器(高度在160mm左右)价格在70~150元不等,可以镇压实际功耗在120W~150W左右的处理器(非TDP)。
▲ 6热管、7热管、8热管甚至更多热管的中高端散热器可以满足不同层级人群的需求。
▲ 120水冷在2010年前后开始普及,最早基本只用来搭配高端旗舰级处理器。英特尔官方也推出过数款水冷散热器。120水冷散热器的散热能力其实也就比四热管散热器稍微好一点点。
▲ 其实人们很早就开始玩灯了,乔思伯的日食系列或者诸如CR-101等产品都是比较具有代表性的产品。
【4】现代(2017年至今)
▲ 现在厂商推出的散热器已经非常非常难找到不带光的产品。早期基本都是
▲ 设计更先进的产品甚至还会附带一个LED液晶显示屏,用来显示图像或者简单的监控参数。
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