Intel的技术闹剧•Cryo散热解决方案
时至今日,散热市场已然成熟,但千篇一律的塔体外观有些让人审美疲劳。遥想十余年前,在那个散热厂商还没有充分了解“风道”概念的年代,消费者们也乐意让自己的电脑“霸气侧漏”,彼时的风冷市场可谓百花齐放,奇葩辈出。
本文中所介绍的散热器,它们或外观独特,令人印象深刻;抑或原理创新,令人眼前一黑;更有甚者,能够兼具二者之长,让人哭笑不得。本系列文章里,我们就将盘点那些在造型结构上创新的奇葩散热器们。
技术的闹剧
2023年11月,官网中无人在意的角落里,英特尔正式宣布Cryo技术走向终结。所有更新都将在新年来临前彻底停止,新一代处理器也不会对这些产品适配兼容。
谁能想到,Cryo曾是英特尔为之骄傲的“散热解决方案”呢?这项技术曾轰轰烈烈地兴起,却又如此草率地落幕。一切宛如一场闹剧,厂商们仿佛成了英特尔的演员。
这项技术的意义何在?曾经号称“黑科技”的它,又有着怎样独特的原理?
“独特组合”
“Intel® Cryo冷却技术,是软件、固件与硬件的独特组合,为先进的低温散热器提供动力。”
2020年11月,酷冷至尊、EKWB等散热厂商一反往日的低调,竞相揭开Cryo计划的面纱:数款独特的散热装置蓄势待发,吸引了无数爱好者的目光。
由N型、P型半导体所组成的热电偶两端,通电后将产生明显的温差,从而与外界环境进行能量交换。温度较高的一侧将持续吸收能量,而另一端则会源源不断地制冷。用这名为“帕尔贴效应”的独特原理,便能打造出“半导体热电制冷片(TEC)”——而这,正是英特尔Cryo计划的核心。
与常见的风冷/水冷散热器不同,“半导体散热”并非传统的无源器件。由电源供电的它,能够迅速地创造出极大的温差。令CPU温度低于室温,对TEC而言也不在话下!
可千万不要因它与“一体式水冷”相似的外观,就轻视了眼前的原型产品。事实上,Cryo技术是将“水冷”与“半导体制冷”相结合的产物:“热电散热片”被装在冷头之中,其中的热端接入水路,冷端则朝向计算芯片。当我们为其通入电流,TEC便将源源不断地创造出温差。
搭载了Cryo技术的冷头结构利用TEC“有源器件”的工作特性,温度降至冰点成为可能;再辅以“一体式水冷”改进散热效果,便能尽全力放大性能差距。看上去,英特尔Cryo技术似乎非常完美,没有任何破绽可寻。可在处理器发热愈演愈烈的今日,它又怎会叫好不叫座,默默无闻地走向终结?
这就要从“半导体散热”的局限性说起了。
原理的局限
如前所述,“半导体散热片”是有源器件。这赋予了它“降至冰点”的卓越性能,但也会由此引入额外的能源消耗——没错,就像CPU、GPU芯片会有“功耗”概念那样,半导体热电片也有“功耗”一说。
原理似乎完美的它,效率却低得吓人:受限于工作温度的差异,它的制冷效率通常仅约30—60%!在搭载了英特尔Cryo技术的产品上,制冷片的功率可达180W——而这,甚至已是一个相当克制的数值了,只是需要PCI-E 8pin供电而已。
冷头上的PCI-E 8pin供电接口除了骇人听闻的超高功耗外,冷凝结露的情况更是令人头疼:半导体制冷能轻松将温度降至室温以下,空气中的水汽自然遇冷凝结。“冷凝水”是电脑硬件的头号天敌。为此,英特尔也引入了空前复杂的设计方案。
冷头顶端的模块是Cryo的处理核心,它将密切监控环境与水冷温度;散热器上更有独立的USB接口,负责同CPU芯片传递信息;为了避免接触周遭的冷却气流,整个处理器插槽也被特制护套严密包裹。
EKWB搭载了Cryo技术的冷头。可见底座四周护套当散热器运作时,需要主板、CPU与专用的Cryo软件共同搭配,这便是英特尔所说的“软件、固件与硬件的独特结合”——当系统待机时,TEC制冷片可以停止工作,此时的Cryo系统接近于普通水冷;而在日常负载状态时,TEC将工作在智能模式下,散热器将实时调控热电片的输出功率。
倘若对散热表现不甚满意,用户也可以根据自己的性能需求,开启“TEC无限制模式(Unregulated)”——此时,半导体散热片将会始终以180W全功率输出,后果将由玩家负责。
然而,先进技术或许能降低冷凝结露的风险、避免硬件损坏的可能,但终究对TEC那高企的峰值功耗无能为力。它还带来了更多适配与兼容性问题:大量控制元件的引入,不仅让散热器的运作原理空前复杂,更令Cryo系统的成本水涨船高,世人望而却步。
雪上加霜的是,作为Cryo技术的初次亮相,它的表现实在令人尴尬:在i9-10900K平台上,搭载了TEC制冷片的酷冷至尊ML360 SUB-ZERO,却仅在功耗较低时方有优势。
数据来自超能网,下同是的,待机时的处理器温度很是出色,Cryo技术成功地将其降至16.3℃——远远低于25℃的室温。然而,随着处理器功耗的不断攀升,Cryo技术的领先幅度也越来越小。
当处理器功耗达到170W时,搭载了Cryo技术的冷排已与传统360水冷持平。这已达到TEC制冷片的极限,但还远非酷睿的极限——当CPU发热超过220W时,传统的360水冷将实现反超!
这已不是“半导体散热”首次进入个人电脑领域了,但每一次努力都铩羽而归。早在十年以前,酷冷至尊便已尝试将TEC与风冷塔体结合,最终的成果“V10”却宛如一个怪胎。如今,英特尔再度向这一领域发起挑战,终究难以避免失败的结局。
酷冷至尊V10Cryo技术的复杂设计固然是“进步”,但其诞生的背景却令人哭笑不得——2020年,正是14nm制程的最后时刻。落后工艺所带来的巨大功耗,愈发成为困扰消费者们的问题根源。
“世界上性能最高的晶体管”市场期待着英特尔研发出能效优异的制程,英特尔却用更为复杂、功耗更高的散热器来“解决问题”——如此方案治标不治本,显然与世人的初衷背道而驰。Cryo技术二世而亡,正是消费者对其的回应。
后记
“在巨人的蓝图中,CPU与散热器协同工作是未来的方向。”
Cryo技术的巨轮由此起航,并终于在3年后正式搁浅。
然而,英特尔似乎未能从中汲取教训。又或者,这家企业并不在意问题的根源。
在处理器的发热逐年攀升的当下、芯片的能耗动辄数百瓦的今天,下一代“散热解决方案”的设计,又将何去何从呢?
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