【LV2】何为强大：单塔散热王位争夺战
本帖最后由 111alan 于 2015-2-4 21:32 编辑目录：
1.前言
2.主体工艺解析
2.1 猫头鹰 U14S
2.2 采融 变形金刚 V5
2.3 利民 执政官 SB-E
2.4 利民 U120e （黑化版）
3.底座结合度与扣具分析
4.性能测试
5.分析与总结
（可使用F3搜索标题跳转）
前言：
散热市场如火如荼的战况已经持续了很多年。由于制作一款能用的散热要求不高，有相当多的厂商投入了这场交锋中。但是能用和能让人满意完全是两回事。厂商的技术水平逐渐拉开，对待作品的态度逐渐分化，销售渠道逐渐分离。慢慢形成了今天这种状况：一些低端的厂商如超频3用性价比积攒出口碑，一些中端厂商做出完整的产品线的同时扩展渠道主打本地零售，而王牌的旗舰级则一直掌握在精益求精的高端厂商手中，还有一些实力级厂商如AVC转向了利润高的OEM。
在这个过程中，又由于处理器对散热性能需求的增加，以及U型热管这种经典结构的提出，风冷散热产品线划分出明确的定位：采用老式铝切割及塞铜工艺的入门级主打装机，采用低端工艺如HDT/穿fin的低端塔式主打性价比，采用优秀的做工同时顾及兼容性的高端单塔，一切为了性能的高端双塔，以及新兴的为性能级itx平台设计的下吹以及高端9cm塔式。当然，高端厂商也各具特色地推出了一些变种，如为无风扇平台设计的利民HR系列。
（一直沿用至今的经典结构：铝切割与塞铜）
说到单塔，要是你从当年775平台玩过来，你一定知道一个传说级的产品：U120e。直到很长时间以后，“性能超越U120e”也是不少厂家广告里引以为豪的标语。10年后的今天，单塔散热架构仍然有它不可取代的地位。其在大多数主板上保证了显卡与双通道内存的兼容性，不需要太多风扇增加噪音，以及足够甚至达到顶级的性能，使之为大众所推崇，屹立不倒。
对于散热设计，不同的设计师在他们的产品设计上表现出不同的见解。而并不是所有见解都能做出精品。大浪淘沙，留下来的都是金子。此次详细测试的四款单塔散热器都是目前所见中的精英。剑如其人，顶级散热产品的对决就是这些设计大师之间的对决。想必这场对决会精彩绝伦。
此次测试将加入一体水冷：海盗船H80i，看看这种更为高端的冷却方式究竟实际效果如何。注意，这里的单塔指具有单塔的兼容性特性的产品，HR22这种兼容性与双塔类似的产品此次不作测试。
主体工艺解析：
上面那张图片的四款产品想必大家第一眼就能看出来。现在，我们进行逐个介绍，看看这些经典产品中蕴含着什么样的艺术。
1.猫头鹰 U14S
猫头鹰U14s算是这四员大将中资历最浅的一个。在D14、U12P这代产品线成功之后，猫头鹰更新了鳍片设计，修正了一些错误，发布了新一代D15、U12s与U14s。目前距离其发布也就几个月时间。
顶部的设计。中部仍然略窄，用于降低风阻。但是窄的幅度经过调整，以防止过多漏风。
U14s的热管排布，使人想到与经典产品——U120e。其实从很多角度看，U14s就是U120e设计与规模上的改良。热管中心用铁条贯穿主体用于保持散热片不松动，是猫头鹰散热上常见的设计。
侧面折fin密封，用于减少漏风，保证风道完整性。这个改良减少了散热对风压的需求，以规避猫扇普遍风压低的缺点。
鳍片间距175cm附近，厚度0.4mm。相对于此级别的其他散热鳍片更薄，也是为了减小风压的需求。厚的鳍片不一定好，因为鳍片增厚会大量增加对风扇的风压需求。
热管与主体鳍片以回流焊方式连接。焊接鳍片是大多高端散热的基本素养，这个设计比穿fin耐久与效能都好得多。回流焊饱满，略溢出，让人更加放心焊接质量。
长鳍片下方有短鳍片，与2根热管焊接。这种优化设计更加符合风扇的出风面，以大幅减少漏风。
底座则是猫头鹰一直令人担心的部分。空洞的接触面，没有一点锡的痕迹，不由让人联想到由于焊接工艺不过关甚至打不过单塔的D14.
底座微凸，有很细的铣纹。可能由于猫头鹰设计师认为底座需要一些沟槽来降低硅脂内部压力以减少其厚度。
总体来说，U14s虽然发布时间并不长，但是其做工与设计上对细节方面的精细程度，使之拥有了争夺王座所需的具有极强的竞争力。
2.采融 变形金刚 V5
这是采融打入高端市场的“开国元勋”。在变形金刚上，采融首创了并列双塔式结构，完美的与其独特的夹持焊接工艺结合，配合优秀的做工和独特的外观，使之红极一时。直至今天，抄袭此架构的新产品也层出不穷。
散热顶部由完整的镀镍钢板插接热管组成，可以最大程度保证长时间以后的视觉效果。其2排热管的结构主要是为了方便夹持焊接工艺的应用，同时减小对风扇风压的需求。
除了与众不同的第一片，其他鳍片为铝镀镍。夹持焊接于热管之上。
夹持焊接，顾名思义，就是先将鳍片全部留下热管位置的半圆冲口，然后用扣fin将鳍片组合成完整的一块，最后将组合好的鳍片固定在热管上进行焊接。这种工艺相对对于回流焊的优势是，焊接过程中可以增加压力，减薄热管与鳍片之间的锡层，并且不需要回流孔。这是目前最高效的鳍片焊接方法。
每一片鳍片都具有装饰及增加表面积的图案。
夹持焊中间也会有扣fin。加上热管的阻隔作用每一边的两个分块气流交叉很少。
侧面由2条扣fin连接所有鳍片，两个分块中间用铝片隔绝气流避免扰流。此处可以看到变形金刚的鳍片非常宽。其实它是参测散热中最厚的一个。
鳍片厚0.5mm，间距2mm附近，中规中矩。
底座焊接痕迹很难发现。为了某些客户的需求采融把锡洗的很干净，这反而让人不怎么放心。
底座为微凸，有比猫头鹰更细的铣纹。
变形金刚可以算是一个经典产品了。在当时其独树一帜的设计与精湛的做工为其赢得了市场与口碑，甚至有些人称其为单塔之王。这些优点能否为之赢得此次比赛呢？
3.利民 执政官 SB-E
要说这四款散热里谁最独特，那么执政官肯定排在第一位。不仅由于其在狭窄的空间内居然塞进8条热管，而且，更为甚者，利民在这款旗舰级产品上居然没有使用焊接工艺，而仍然为穿fin，个人无法得知利民有多么自信。由于要发挥多热管的作用，这款散热做的非常宽，成为此次测试中最宽的散热。
执政官的热管排列成九宫格形状，几乎布满了散热的截面。鳍片分为4层，并且中间有泄压口，以保证气流的稳定性。
侧面，利民没有设置任何折fin与扣fin，说明了利民对其工艺和鳍片设计的信任。
鳍片厚0.5mm，间距2mm，与变形金刚一致。
热管中的6根与最下方几片并未连接而是直接穿过。做这几个鳍片的意义也是减少漏风。
底座焊接工艺无可挑剔。焊接处非常饱满，给人一种放心的感觉。
底座为微凸镜面，但是不是绝对平整。虽然没有铣纹但是有细微的波浪。
利民执政官的设计思路很符合现在CPU的实际情况：热在CPU里出不去。其更多的热管能加强其底座的吸热能力，把CPU里的热真正导出来。至于其穿fin工艺，可能由于利民认为自己的穿fin性能比回流焊更强，也可能只是出于对成本的妥协。这个问题如果有有探究兴趣的玩家有机会测试一下穿fin与回流焊版本VX即可得知。
4.利民 U120e （黑化版）
压轴的U120e不仅是一款散热，更是一个传说与一件艺术品。多少年多少款散热声称“超越U120e的性能”，实际上全部被打得满地找牙。这款散热代表着利民老一代设计的最高能力，其设计如今虽然由于外形不够炫酷、规模不够大退居二线，但是仍然被用在利民低端产品线——风灵 上。
U120e的顶部设计，在上面的内容看到，U14s就是采用了这种设计，六边形分布的热管全面地利用了每一个可能的稳定的受风面，使气流经过复杂的轨迹高速地通过热管之间。
回流焊的热管-鳍片接触面。焊锡饱满的同时洗的比较干净，视觉效果较好。
侧面采用一道扣fin，正面也有一道扣fin。此处可以看到，U120e的鳍片设计为折线型，这样的设计可以使风扇的风更多的吹入散热中，缓解紧张的风压问题。
鳍片厚0.66mm，间距1.55mm，这是四款产品中最密集的也是最厚的鳍片设计。
底面可以看到其鳍片宽度和厚度并不大，有一种取黄金比的感觉。热管也进行了黑化。
虽然没有想执政官那样热管与底座之间塞满锡膏，但是接触紧密的部位能看到明显的焊料痕迹。这样还是比较让人放心的。
底座原为螺纹凸底，凸的程度很大。由于镀镍层很厚，打磨成凸度适中的情况下镀镍层仍未磨穿。
U120e可以说是设计与制造最认真的一款散热。其每一处设计都极其用心，做工也是相当精湛。更重要的是，在当时那个年代提出革新的凸底工艺要多大的勇气。虽然U120e的散热面积并不算大，但是用心做的东西往往是最有美感的，无论在外形还是性能上。
底座结合度与扣具分析：
如果说热管与鳍片决定了散热器有多少能力，那么底座和扣具就决定了散热实际能发挥多少能力。目前的CPU热密度很高，封装越来越跟不上逐渐增加的热密度，使得CPU表面温度与内部温度差值越来越大。这时，底座的吸热能力就被提到了一个相当重要的位置。而决定底座吸热能力的最重要的两个方面，就是扣具与结合度。
首先来看猫头鹰U14s。这套扣具猫头鹰用了很多代，其架构也是高端扣具的主流架构。
扣具螺丝处有弹簧调节压力及散热底座姿态。与散热器通过中心的螺丝相连。背板用心的贴上了绝缘层。
再看底座与cpu的实际接触情况。测试后硅脂比其他散热更干，接触厚度比较大，可能由于弹簧压力不大导致。重新安装仍然出现这种状况。
再看采融变形金刚的铝制压力扣具。这个扣具的做工非常精致，色彩处理很到位，质感极强。。
沉头螺丝，弹簧压力可选。这点做得不错。
背板与主板接触处有绝缘贴纸，正面螺柱也有柔软的胶垫。很贴心的设计。
底座与cpu接触上，对于我这颗CPU来说凸度稍不足，但是接触面可以非常薄。总体来说做得很不错。从低端到高端采融的底座微凸设计一直是很大的强项。
利民的执政官扣具就稍显不足了。没有弹簧也没有作调压设计。但是其稳固程度还是相当不错的。
顶部支撑板用螺丝直接连接在框架上，靠支撑板形变来提供压力。这个支撑板可以让散热底座小幅度左右滑动，以规避散热由于过宽导致的兼容性问题；也可以上下小幅度转动调整底座姿势。
背板直接是平直钢板。由于不接触主板PCB所以也无需绝缘设计。背面有螺丝与正面螺柱连接，装在机箱上时拧起来可能比较麻烦，建议改进。
底座接触上，利民执政官是最好的一个。微凸程度适中，所以中间位置硅脂很薄。
而利民的压力扣具就比普通版强得多。这个压力扣具提供了通过中心旋钮调压的功能，使得用户可以随意改变扣具的压力。
调压旋钮，通过旋钮的金属柱按压散热底座中心的孔提供压力。单点施压使散热有自由调节姿态的能力，使其向更加适合cpu的形状的方向轻微移动与转动。为了方便利民在扣具中提供了旋转旋钮的扳手。
比较遗憾的是第二版压力扣具中利民取消了弹簧螺母设计。目前的螺母只提供使横梁上下小幅度旋转调节姿态的能力。
底座的螺丝做工相当细致，一块背板不需要拆装就可以支持775/115x/1366平台。不安装背板时螺丝直径可以直接用于2011平台。
注意一下，压力扣具的是无法安装在执政官上的。不仅因为执政官底座中心没有孔，而且也由于底座长度不一样。
另外利民为U120e/VX提供了风扇罩，用于防止受风面上下漏风，并使散热外观更有整体性。
实际底座接触方面，经过处理的底座能保证核心所在位置硅脂被压得很薄，提供足够的总吸热量。
最后是对比的海盗船H80i。其实它的表现也不差，属于参测产品的中等水平。
底座实际的吸热能力是一个积分值，将底座划分为很多极小的块，每一块吸热量的总和就是总吸热量。然而显然每一块的吸热量是不平均的，硅脂越厚吸热力越差，越靠近cpu核心吸热越快。所以看底座吸热率不仅要看硅脂有多薄，而且要看硅脂的分布。这也是散热器为什么要做成凸底的原因。
以此标准评判，凸度最适中的执政官表现最好。而凸度比较低的U14s表现略差。底座吸热率这一点对于目前CPU尤其是高温体质的CPU尤为重要。除了选购时选好底座，安装时用力压一压、左右微移一下，也是不错的方法。
性能测试：
根据这个定位的散热实际应用情况，此次性能测试划分为以下等级：4790K的默认Turbo 4.2GHz，超频 4.7GHz及4.8GHz，以及对于一般4核心处理器的3.6GHz。测试采用Prime95 28.5 第一项压力测试，这是我这里能使CPU温度第二高的测试项目，最高的28.1第一项因为之前的测试中超频后温度全部Fail而抛弃。
另外，此次测试引入了一个不得不提的新因素：风扇的风量与风压。
目前的风扇可大致划分为风量型、风压型与综合型。前两者分别专精于低风阻与高风阻下的风量，如猫扇大部分为风量型，而GT、GF则为风压型；而综合型则是两者互相妥协的产物，应用范围与产品数量也是最大的。
此次测试采用风量、风压与综合型中极具代表性的三款产品：Scythe SY1225SL，Sanyo 9G与Prolimatech PT12025。其中风压型的9G标称风量仅为56.2cfm，SY1225SL则达到74.25cfm。让我们来看看什么定位更适合CPU散热，定位之间的差距又有多少。
测试平台：
Intel I7 4790K @（Vcore/Vring/Freq：Auto/Auto/3.6，Auto/Auto/4.2，1.23/1.28/4.7，1.28/1.35/4.8）
Asus Maximus VII Gene
Corsair Dominator Plantinum 2400C10 8Gx2
AMD Firepro V7800 2GB
Prolimatech PK-1 silicone grease
测试方法：
Prime95 28.5 第一项烧机，在所有核心出现Self-Test 12K passed之后倒数45秒，之后记录下45秒内核心的平均温度与所有核心温度中的最大值。
首先是4.2GHz默认设置下的温度测试。参赛选手温度都压制在一个很理想的范围内。互相之间差距不大，也就在2-3度附近。另外，饱受差评的120冷排一体水冷表现并不差。
1.23/1.28v下超频至4.7GHz。在接近散热潜能的极限时，温差逐渐拉开，甚至达到7摄氏度。同时各产品对风压的敏感程度也显现出来。脱颖而出的是U120e与U14s这两个设计与工艺极其相似的产品。而采用穿fin工艺的执政官SB-E并没有想象中那么差，还是有不错的战斗力的。
一眼看上去，7摄氏度并不是太重要。那么这里就用一张图告诉你7摄氏度到底有什么样的决定性作用。
采用风压型风扇，1.28v 4.8GHz这种极限环境下，温差拉的更开。只有两款产品能够顺利通过测试而不接触TJMax。所以，虽然目前的CPU“内热”，对于想要超到高频的用户，选购一个强大的散热仍然是非常必要的。在极限跑分的状态下，每100MHz都代表着巨大的提升。这时拥有一个好的散热，不仅能使CPU达到更高的频率，而且能极大的提升长时间测试如SuperPI 32M的通过率。
对于采用E3-1230或I5/I7非K平台的用户，这里提供3.6G的烧机测试，风扇采用常见的风量型风扇中相当经典的PT12025。测试中温差并不大。其实这个定位完全不需要大型散热，一款做工良好的9cm塔式即可满足要求。
分析与总结：
测试结果已经非常清楚。利民U120e仍然是一个无人能及的传说。除了2个子测试以极其微弱的劣势负于U14s与执政官，但是到真正考验性能之处，U120e都以大比分领先其他参赛产品。这并不让人感到奇怪，毕竟以这种认真的态度设计与制作的产品在今天已经很难找到了。另一方面，其吃风压的潜力也为极限超频中优化风扇配置提供了发挥空间。
但是我们注意到另一个资历不深但极具竞争力的产品：猫头鹰U14s。这款产品以U120e为原型加以改良，融合了设计师自己的见解，并增大了散热面积。在实际表现上，U14s与U120e的差距缩的很小。如果它能加以改进，做到更吃风压，改进底座设计，那么U14s绝对是最具有夺取单塔王位潜力的散热产品。
执政官表现虽然没有想象中“不入流”那么差，其实其性能表现相当可以，排名居中，但是其穿fin的设计仍然拖了后腿。一款8热管散热性能败给了6热管不说，其增加的宽度和更多热管带来的重量对主板、显卡和内存绝对不是什么好事。如果利民坚持回流焊工艺，这款产品的能力也不容小觑。
变形金刚的失利则是意料之外情理之中。其虽然采用了效率极高的夹持焊工艺，但是其热管的排布并不能够发挥这个规格应有的能力。一字型的热管排布虽然降低了风压需求，也为拼接焊接工艺提供了方便，但是热管之间互相阻挡，导致热管周围的高温区堆积，热管前后很大一部分范围内的气流明显偏小，而远离热管处温度又不高，从而“浪费”了很大散热面积。其实，这种夹持焊工艺更适合将热管排布在垂直风道的方向上使用，如采融世界末日。目前，采融正在计划发布一款新的变形金刚，究竟会采用什么样的设计，让我们拭目以待。
海盗船H80i这种厚排一体水冷其实性能并不算差。但是其冷排异常厚，散热片也更加细密，导致其对风压非常敏感，这也是为什么很多人测试H80i时得出它性能差的结论的原因之一。其实水冷冷排都是这样。
既然问题提出了，我们就继续上一个话题：风扇风压对散热有多重要？
根据上面的测试，大多数CPU塔式散热都会或多或少地偏好风压型风扇，测试中U120e、SBE与H80i最甚。在标称风量落后越50%的情况下，风量风量型与风压型的温差可达7℃，就算U14s这种做了专门优化的散热也有不小的温差。但是出于成本等因素考虑，一般散热器都只会标配风量型风扇。所以，对于不具有fanless特质的CPU散热器，尤其是猫头鹰这种主打风量的品牌，个人建议最好自行更换成GT、GF、9G这种风压型风扇，将原扇作机箱风扇使用；对于水冷来说更不要使用风量型风扇。另外对于风扇，尤其是非国际大厂，光看标称参数是无意义的，因为其测试标准都可以不规范，何谈对比。
继续原来的主题，如何选择适合自己的散热呢？这必须根据自己的实际情况决定。四款散热各有特色。U14s虽然价格很高，但是性能相当强大；执政官虽然工艺与性能一般但是价格稍低，而且有层次感的设计也可以与PC主体相得益彰；变形金刚价格便宜工艺优秀，也有一个亮骚的外观，但是性能稍逊；U120e虽然性能无可比拟，外观十分优雅，价格也不贵，但是它也是最折腾的一个：除了风扇扣具与压力扣具需要自己买外，底座最好也自己处理一下，同时由于其高风压敏感度也需要仔细挑选一下风扇。自己需要什么样的产品，最好根据实际情况决定，而不是简单的性能/价格比，更不是“看顺眼”与各种神秘加成的主观臆断与信仰。
看完此测试，想必你也看出了这次测试与那些大众评测网站测试在结论上的区别。对于散热测试，散热低负载下拉不开温差是很正常的，也可以说是失败的、没有多少有效信息的，靠这种测试得出的结论也基本靠编造。其实在这个市场中，花言巧语、各种误导、各种信仰的创造层出不穷，怎样提取有效信息，怎样全面的评估自己的需求，又应该用何种标准取代目前片面的性能/价格比，以怎么样的态度，如何取舍，最后开一个新坑：价值理论，留作下次来讨论{:1_571:}
好文章啊，不错！ 好文
顶级单塔和双塔的差距越来越小了 不知道白辐，阿波利斯是风量型还是风压型的呢？.....拿来压冷排 9G再现,实在是一个好扇子~ 好文章。。另外白蝠实在是样子货，效果一般。 强大的对比文章，赞一个 wjpok0753 发表于 2015-2-3 20:28
不知道白辐，阿波利斯是风量型还是风压型的呢？.....拿来压冷排
白蝠按他的标称1400rpm 84.07cfm算风量型。阿波利斯扇叶稀疏也是风量型。
很不错，支持下 赞一个，很久没有对比的评测了 和我在另一帖的说法完全相符，从设计上来说u120e是必胜的。那个导风设计是非常关键的设计。 经常有人说，好的穿fin不比回流焊差，直到我玩了一把u120e之后，才发现，好的回流焊更给力，楼主测试结果中的u120e和变形的差距，基本和本人之前的测试一致，赶脚变形之前有点被夸大 看完我想把自己的红变换了...郁闷 好贴。。
此贴再次证明U120E的强大与经典。以及变形金刚目前的版本的性能缩水。。。。又或者，变形金刚从来都没有真正战胜过U120E。。。当时的测试其实是占了一些便宜（U120E没有压力扣具加持，凸底可能不均匀，风扇选择偏向性，甚至当年和现在CPU顶盖的差异等等） 学习了，准备给自己的h100i换两个风压风扇了现在用的还是原装，感觉也一般噪音有些大 我只能说，对于1150平台，执政官发挥不出全力，甚至会因为散热面积或者别的因素影响，导致性能表现反而不如各个6热管的散热器。执政官擅长的，是CPU更大，可以全面利用8热管的LGA2011平台。
最后感叹一下，利民不做回流焊了，可惜啊.... 哦，还有，对于执政官和U14S，用12025，太憋屈了点，好多散热片面积没充分利用上啊... 楼主，能否把酷冷至尊TPC 812也加入测试啊？{:6_247:} U120E还是一如既往的强大。不过H80I的变现也很不错，就是价格太贵了 在隔壁看了篇评测，追风者新出的一款薄塔tc14s，完爆猫头鹰u14s，简直不可思议。。。。。求高手再详细评测下~~~