2015/9/22

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天湖水冷,冷涼卡好!此時水冷勝空冷!
INTEL第6代不鎖頻處理器改裝教學實錄!

[前言]

隨著全新不鎖頻第6代 Intel Core 處理器在全球正式發表,由Intel主辦,XFastest協辦的「全新不鎖頻第6代處理器─水冷改裝教學體驗活動」,於9月12日下午時分假三創數位生活園區Intel體驗店隆重舉辦,本活動共分為五梯次,每場20名學員,共有100名玩家參與盛會。

Intel的中央處理器型號在後綴有個K字者,表示是不進行鎖頻的版本,擁有較彈性的設定空間,但實際上是否有突出的性能表現,除視處理器本身先天體質、使用者的人品、超頻技巧之外,冷卻系統也是一個重要的環節。熱的傳播不外乎「對流」、「傳導」、「輻射」,水冷設備提高了對流的效率,帶走更多熱量,有效地提高了可超頻的幅度與系統穩定性。

由於活動報名相當踴躍,但名額有限,早早就已經提前額滿,為了讓向隅的網友也能吸收本場的豐富知識,本文將分享會場講題中親自改裝水冷套件的詳細方法。

日期:2015年9月12日 ( 星期六 )
時間:13:00-18:00 ( 共分為5個場次,每個時段1小時)
地點:Intel 體驗店(台北市中正區市民大道三段2號 三創數位生活園區)
名額:100名





文章於茲開始。

[活動報到]


活動地點位於三創數位生活園區1F


Intel體驗店目標醒目,第一次來到三創園區的筆者,很容易就發現它的蹤跡。



報名前100位會員,活動當天報到將可以獲得 Intel 不鏽鋼馬克杯。




下午5:00整,準時成功完成報到後,領取取上課證入場,沒有上課證的只能在圍欄柱之外旁聽。


[精彩講題]




第五個場次,由XFastest派出順發講師大大擔綱大樑,發問到的第一個問題,就是水冷改裝最害怕的是甚麼?當然各位大大很直覺的就會想到「漏水」。


回答這麼簡單的問題就能系統風扇等精緻好禮,順發大大第一個會問這麼簡單的問題,就是要帶動現場互動氣氛的,當然效果也相當不錯。


首先帶到外觀改裝,基本的工法由簡至難,有「貼噴鍍刻」,最簡單的是貼紙,有些背膠材質貼貼壞了,還可以撕下重新黏貼。「噴漆」、「電鍍」、「雕刻」等等的可逆性則依次下降。「雕刻」在實作上需要有些美工底子,由有經驗的人員操作會得到較好的效果。




此圖可謂本日的精華,水冷的運作原理一目了然,熱量傳導的方向由CPU水冷頭將CPU的廢熱帶到冷卻系統,MPC655馬達及水箱則為冷卻系統帶來對流所需的動力,水流計可以量測出CPU水阻,廢熱最終來到散熱排,經由風冷帶出機殼。


CPU水冷改裝套件大體上分為兩種形式,分別為一體式與開放式,由上圖即可得知,一體式的構造較為簡單,開放式則分解較為精妙細微,當然售價也與其精密程度有很大的關係。





一體式CPU水冷改裝套件的水冷頭與導管。










水冷頭特寫。


一體式CPU水冷改裝套件的水冷頭經由導管連結到散熱排。




與CPU接觸的金屬表面,其上有一張靜電貼紙,提醒說明在使用之前,請勿撕下貼紙,避免金屬表面被磨傷,影響導熱效果。


散熱排的網狀結構散熱鰭片上往往會附著許多異物,如灰塵、紙屑或蟲屍等等,建議不定時檢查清潔,如此也有助於水冷系統的散熱效果。


導管接頭的細部特寫,導管分為軟管與硬管,分別有不同的安裝方式。


軟式導管接頭的細部特寫。


硬式導管接頭的細部特寫。


現場徵求一位女性網友大大進行軟管的切割。


PETG

接著由Kevin站長大大接力,進行散熱排的解說,基本上如圖中的八種番號,分別對應八種形式的散熱排,其實也不難理解,上半部番號為120的倍數,指的是以12公分風扇為一個單位,兩個風扇就將番號乘以二,三個風扇就將番號乘以三,四個風扇就將番號乘以四。而下半部則是以14公分風扇為一個基本單位,編碼方式一樣是幾個風扇就乘以多少。

目前馬達以MCP355與MPC655為主流規格,水箱依佈建方式分為獨立式水箱與一體式水箱。


議程結束時,有個簡單的體驗競賽,將廣告看板、居家壁貼使用的卡點西德貼紙,黏貼在一塊約100公分見方的透明壓克力板上。


速度最快速的前三名,可以完成順序至講台選取桌面上的贈品。


[摸彩活動]


緊接的就是各位網友大大最期待的摸彩活動了,由於這是今天最後一個場次的體驗活動,所以參加這一場的好處就是,可以立刻知道是不是自己中獎,而且可以馬上把獎品帶回家。


今天五場活動,一百張的摸彩卷就通通在這個箱子裏頭。

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經常參加Intel實體活動的大大,對於平易近人、學有專精的Intel產品經理Jim大大,應該並不陌生。到底哪一位是今天的幸運兒呢?


經常參加Intel實體活動的大大,對於平易近人、學有專精的Intel產品經理Jim大大,應該不會陌生!




得獎名單就由Jim大大的神之手來決定!由美麗的主持人來唱名!


另一位拿到Antec H20 650 CPU水冷套件,令人羨慕不已。


坐在本桌的五位大大之中,有兩位獲得摸彩的贈品,其中一位獲得Roccat KONE PURE電競滑鼠。


另一位同桌的大大被抽到Antec H20 650 CPU水冷套件,令人羨慕不已。



[現場機台]



現場展示最潮的改裝電腦,也是搭載最新不鎖頻第6代 Intel Core 處理器i5-6600K @3.5GHz (ES工程版),Socket1151 LGA腳位,14nm工藝技術,代號Skylake,譯為天湖,在1.376V的電壓之下,以水冷壓制熱量,讓系統頻率來到驚人的4.784G。

Intel近年來在CPU的發展上,採用Tick-Tock策略,也就是每個世代輪流更換架構與更換製程, Skylake來到變換架構的Tock 時程,然而變換架構伴隨著功能的更新,往往能帶來更大的效能突破。








凡於2015/9/2











[INTEL體驗店]













[心得]

各位大大可能會關心水冷的入門門檻會不會很高,盒裝CPU內都附有一顆原廠認證過的合格散熱風扇了,我們還需要購買水冷套件嗎?

關於這個問題,在提問時間時,筆者替各位大大請教了Kevin站長大大,使用一體式約一千出頭,並不會造成很大的負擔。

熟悉水冷改專的玩家增加,代表使用不鎖頻處理器的玩家理應也會增加,真的滿佩服Intel這個行銷點子,由提升使用者技能來增加產品效能,也難怪這場活動會分成五個梯次,大量收納100為XF上的PC頂尖玩家。
筆者參加是第五個場的的體驗活動,經過四個回合之後,會場上的站長大大、主持人、講師大大以及所有工作人員,依然奮力演出,絲毫看不出一絲絲疲憊的樣子,在此對於勞苦功高的主辦單位與工作人員,致上最崇高的敬意。







以熱傳學的觀點,在不計銅與鋁的重量因素下,設定在相同形狀與相同散熱表面積,在CPU的DIE到散熱片部分,熱的傳播方式主要是熱傳導,影響的因素為散熱片的熱傳導係數,溫度開始上升時,由於銅導熱快,故銅很容易把CPU的熱帶到散熱片上,鋁導熱較慢,
相對地較不易把CPU的熱帶到散熱片上。但只要時間夠達到溫度的平衡,理論上銅與鋁平衡溫度是一樣的,另外,在CPU和散熱器之間的介質也是會影響導熱的,例如:導熱膏。而銅底電鍍的方式或者氧化與否也是引響散熱的因素之一。

第二部分是散熱片到空氣的熱對流過程,這裡影響熱傳遞的是散熱片的體表面積和空氣溫度,如果有流體在散熱片表面流動時,就會加速熱傳導與熱對流的效率。這部分的關鍵的因素乃在於散熱片的體表面積和流體的流速。

那這樣鋁與銅的差異點在哪裡呢?最重要的是溫度差。
CASE 1:若機殼內幾乎沒有空氣對流。但銅的熱傳係數高可以把熱帶到比較遠的位置,所以有效散熱面積會比較大,就算沒有風扇輔助,也會有自然的熱對流,這時就完全靠溫度梯度產生對流。
CASE 2:機殼內的空氣對流旺盛。銅散熱片能以較有效率的方式將溫度傳到表面,故銅底會比鋁底溫度較低。

至於實際使用上,該採用鋁或是銅呢?就關係到所需要的散熱等級,加工塑型的方式與成本,以及銅較為昂貴與比重較大這些因素。事實上銅就是不能做成鋁擠的外型,如果硬要做,重量應該會重到不得了,不符成本效益。


極致的空冷效果,一定躲不掉高噪音,效能跟噪音間做了抉擇

看了這麼多大大的文章,
有人提到水冷,
有人提到熱對流,
更是有人提到最多的”比熱”,

我們都知道,
水的比熱比任何金屬都來的大,
而水冷卻可以因而達到良好的散熱效果,
其原因顯而易見,

就是因為水的比熱大,
溫度要升高不容易,
上升的速度也不快,
所以可以一直維持著比水冷頭還要低的溫度,
這正是熱對流的必要條件,
(熱能往溫度低的地方傳導)
這樣的對流可以持續進行,
達到有效散熱。

而今日隨處可見的銅底鋁鰓空冷散熱器原理其實無別於水冷,
我們可以把銅底看做是水冷頭,
而把鋁鰓看做是水,
水冷因水的比熱大於水冷頭而達成有效的熱對流,
相同地!
空冷也因鋁的比熱大於銅而達成相同的熱對流效果,
利用銅的易熱特質將CPU所散發的熱能迅速傳導到散熱器的銅底上,
再借由比熱較大的鋁鰓與銅底形成類似水冷的熱對流,
將銅底的熱能順利帶走而不會囤積太多廢熱,
而因為鋁本身相對於銅較難熱難冷卻又有不錯的熱傳導效果,
可以維持長時間溫度低於銅底以利熱對流,
又可以以較低的風扇轉速便可以維持不高的溫度。

所以銅底鋁鰓的組合應該可以說既符合成本效益又符合熱對流原理,

此外,
如果今天用的是銅底銅鰓,
雖然不論熱能是從CPU到銅底或從銅底到銅鰓,
傳導速度顯然都快於銅底鋁鰓,
但是一旦系統運作一段時間後就會出現一個問題,
就是銅鰓和銅底一樣都會變得很熱,
此時若沒有一個強而有力的風流將銅鰓的熱迅速帶走的話,
原有的熱對流便會在銅鰓和銅底都很熱的情況下被大打折扣!
造成整個散熱器囤積大量的廢熱而無法有效排掉,
這也是為什麼會有許多個例會出現全銅散熱器效果不如銅底鋁鰓的原因所在。

換句話說,
要完全發揮全銅散熱器的優勢,
必然要搭配一個強而有力的風扇,
但相對所以產生的噪音就不是每個人都能忍受的,

因此綜合之前所說的,
使用銅底鋁鰓的搭配,
不但能符合成本效益及熱對流原理,
又加上一個優點:可以使用較安靜的風扇就能達到鰓比底溫度低的熱對流。

所以,
「銅吸熱快,鋁散熱快」這句話,
應該更清楚地說:
「銅吸熱快,鋁能長時間維持有效的熱對流,進而帶走銅底的熱能,
而不一定要有強而有力的風扇。」

因此,
散熱這門功夫其實是要從很多面向去考量才能達到有效散熱的,
如果單就物質本身的特性去執著孰優孰劣,
非但沒有結論也不能解決問題,
能夠運用它們的特性來達成我們所要的目的,
這才是發明的可貴之處。

熱導管跟大龍炮其時是熱轉移ㄉ應用
其目的是在於快速ㄉ將熱從發熱體轉移至別處(水冷亦是一種)


其實不用在爭論嚕以"散"熱來說絕對是鋁材散熱快,但以"導"熱來講絕對是銅來的快
一顆散熱器ㄉ好壞並不是以全銅或全鋁或風扇大小轉速大小來決定ㄉ
大家都知道"飽和"這個名詞
當銅吸熱快於散熱時(base近似於熱飽和)當然需要轉速快風壓大的風扇來幫助散熱
而當吸熱慢散熱快時則cpu就等死嚕
所以在吸熱方面大家才會用銅材
而現在會出現ㄉ熱導管跟大龍炮其時是熱轉移ㄉ應用
其目的是在於快速ㄉ將熱從發熱體轉移至別處(水冷亦是一種)
而如何去選用散熱器是看各位不同ㄉ需求
如希望噪音小當然是選用水冷
如天天在操電腦ㄉ玩家當然選擇熱管系列ㄉ
而普通ㄉ選用銅底鋁鰭即可
為何我會這樣說ㄋ
因為如果你ㄉ電腦使用功率沒那ㄇ高就沒必要去浪費錢選擇貴貴ㄉ散熱器
與其浪費錢去買等級比你所使用功率還高ㄉ散熱器大不如去多買一條記憶體還來ㄉ實際一點
以上是我ㄉ經驗供大家分享ㄏㄟ

熱傳導已經不是未來散熱器製造的主流,因為傳導速率遠低於熱對流,為有熱對流才能快速把CPU的熱帶走,再利用緩慢的熱傳導傳給鰭片。

有本事有把握能快速的把CPU熱量導到散熱端(鰭片)散掉