PC 水冷如何工作
已發表: 2022-08-27
我們大多數人都熟悉電腦風扇的呼呼聲。 雖然風扇無疑在冷卻 PC 硬件方面發揮著出色的作用，但空氣並不是唯一可以導熱的介質。 其他冷卻方法（例如液體冷卻）甚至可能更有效地保持系統最佳性能。
讓我們看看 PC 水冷卻劑的工作原理以及在您的設置中實施它們是否可以提高設備的容量。
為什麼電腦散熱很重要？
我們將討論為什麼水冷如此高效，但首先，讓我們簡要回顧一下為什麼您的計算機首先需要冷卻系統。 這個類比很簡單。 當你的空調在熱浪中壞掉時，你的大腦將無法發揮最佳功能，不是嗎？ 您的 PC 也是如此。
CPU（中央處理單元）和 GPU（圖形處理單元）多年來不斷發展以滿足客戶需求，速度變得相當快。 為了實現更高的速度，這些組件現在具有更多的晶體管並使用更多的功率。
當然，這些晶體管在工作時會產生大量的熱量。 當它們將電能轉化為熱能時，組件的溫度不斷升高。 除非有辦法消除多餘的熱量，否則 CPU 或 GPU 可能會達到不安全的工作溫度。 組件的最高安全工作溫度因型號而異，但一般來說，滿負荷時 CPU 溫度不應超過 185F。 不用說，極度過熱會嚴重損壞您的電腦，但在仍被認為是安全的長時間高溫下運行也會嚴重損壞您的電腦。
通常情況下，主板會感知溫度的上升，並告訴組件放慢運行速度，以防止潛在的災難。 因此，用戶將遇到性能問題，例如應用程序緩慢、無響應。
如果用戶對 CPU 進行超頻，過熱的後果會更加嚴重。 這種做法用於達到比組件製造商規定的更高的時鐘速率。 但更高的性能自然伴隨著更高的溫度。 除非現有的冷卻系統能夠滿足這種增加的需求，否則處理器可能會受到不可挽回的損壞。
因此，通過冷卻系統保持組件的低溫有助於計算機的最佳運行，並且在執行要求苛刻的任務時是必不可少的。
電腦如何冷卻？
個人電腦可以使用多種不同的冷卻方法，這些方法都歸結為相同的原理。 傳導介質用於散發重要組件中的多餘熱量。 這種介質可以是任何東西，從通過金屬表面的空氣到——你猜對了——水。 以下是您在 PC 中通常會看到的冷卻器類型：
- 將冷空氣直接吹到硬件組件上或將熱空氣排出室外的風扇
- 散熱器是小型金屬物體，具有較大的表面積，可吸收組件中的多餘熱量
- 液體冷卻劑系統利用特定液體（通常是水或油）的高導熱性
這些冷卻方法通常結合使用以獲得最佳效果。 例如，風扇可用於幫助更快地將熱量從散熱器散發到周圍空氣中。 同樣，液體冷卻系統利用所有這些組件的複雜佈置來實現特別高效的冷卻工作。
PC 水冷如何工作？
雖然讓任何種類的液體靠近昂貴的電腦似乎都是一個壞主意，但水冷卻系統是高性能計算機的寶貴資產。
液體冷卻系統的工作原理與汽車非常相似。 它建立在熱力學基礎之上，假設熱量總是從較熱的物體傳播到較冷的物體，以試圖建立平衡。
在液體冷卻系統的情況下，較熱的物體是計算機部件，而較冷的“物體”或介質是冷卻劑。 當兩者接觸時（儘管不是直接接觸，但不用擔心），熱量會傳遞，傳輸到系統的其他部分，並最終驅散。 一旦冷卻，液體就會在閉環中循環回去，以吸收另一輪多餘的熱量，依此類推。
上述過程涉及多個組件。 系統的主要部分包括以下幾個部分：
- 一個泵
- 散熱器一個
- 粉絲
- 水庫（可選）
- 管道（或管道）
- 冷卻液
液體如何在不與組件直接接觸的情況下冷卻它們？ 答案是通過底板。 第一步，使用導熱膏將 CPU 或 GPU 的 IHS（集成散熱器）連接至基板。 該底板是水冷頭的一部分，它將熱量傳遞給進入的液體。
泵（通常位於系統外部）將液體通過水冷頭輸送到散熱器。 然後熱量被傳遞到散熱器並散發到周圍的空氣中，通常藉助風扇使其速度更快。 最後，另一根管子將冷卻液帶回水冷頭。
這個過程聽起來很簡單，但有很多活動部件都需要恰到好處。 您使用的泵需要足夠強大才能使液體循環，但速度不能太快。 否則，水將無法吸收足夠的熱量來冷卻 PC 組件。 同樣，管子也可能帶來挑戰，特別是因為每個設置都會不同。 您必須確保佈置中不存在可能阻礙流動的扭結。
最後，整個系統的一個關鍵組成部分是負責起重工作的液體。 儘管通常被稱為“水”，但 PC 冷卻系統內的液體通常不是水。 用自來水填充管道可能會對您的精密系統產生不利影響，因為污染物可能會導致積聚，從而可能堵塞管道。 蒸餾水是更好的選擇，許多人選擇它作為預算選擇，因為它消除了自來水的主要問題。
然而，還有用於液體冷卻系統的特殊、特製的冷卻劑，它們具有優異的導熱性，並且通常含有抗菌和防腐添加劑。 這些有助於保持系統健康並延長其壽命。 無可否認，它們在帶有透明管的冷卻系統中色彩鮮豔，看起來也非常棒。 這些冷卻劑通常也不會導電或氧化 PC 組件，以防系統淹沒機箱。
液體冷卻系統的類型
根據配置，水冷卻系統可分為兩大類。
- AIO 或多合一冷卻器
- 定製冷卻迴路
這兩個類別的功能相同。 它們的區別主要在於復雜性。 一體式液體冷卻器有一個散熱器和一個內置泵。 他們採用完全封閉的系統，需要零維護。 您永遠不需要打開並重新填充這樣的冷卻系統。
更複雜的定制系統，也稱為“開放”系統，需要定期維護。 這些系統可能有多個泵和蓄水池，需要每六個月或至少每年檢查一次。 開放系統的透明管可讓您控製冷卻液液位，並在發現冷卻液下降時採取行動。 通常，系統需要每年或最多每兩年完全清空、沖洗和重新填充。 然而，顧名思義，該類別在配置上提供了更大的靈活性。
水冷的優點和缺點
為您的電腦安裝水冷系統有很多優點：
- 高效冷卻——液體的密度比空氣高，因此導熱速度更快。 因此，使用液體作為冷卻劑可以更有效地保持 PC 的最佳溫度。
- 靜音運行 – 您隨時可以為您的電腦添加另一個風扇，但遲早您將聽不到揚聲器發出的聲音及其產生的所有噪音。 液體冷卻系統還使用風扇來輔助冷卻過程。 然而，這些粉絲不需要那麼努力地工作，因此他們的干擾較小。
- 更高的性能——液體冷卻系統最顯著的優勢是更高的 PC 性能。 您的 CPU 和 GPU 將能夠以最佳狀態運行，而不會出現過熱的風險。 該設備還將具有更大的超頻潛力。
然而，這個系統可能並不適合所有人。 投資水冷系統的缺點如下：
- 它們體積龐大——雖然額外的風扇不會佔用電腦機箱中的太多空間，但水冷系統需要更多的腿部空間。 如上所述，該系統具有相當數量的組件，其中許多組件最終會出現在外殼之外。 當然，這會使桌面周圍的空間變得混亂。
- 它們的安裝需要專業知識 - 水冷卻系統使用密封管，因此只要所有部件安裝正確，水就不會進入您的計算機。 將像這樣的複雜系統的所有移動部件安裝到位無疑需要專業知識。 因此，這種冷卻選項可能不是每個人都可以使用。
最終，安裝水冷系統是否對您有利取決於您的需求以及您使用電腦的方式。 上述原因顯然使水冷優於風扇和其他冷卻方法，但安裝過程可能令人生畏。