各類CPU散熱器架構解析，探究空冷與水冷解熱能力根本因素

原廠鋁擠散熱器，市面中主流

說到原廠散熱器，大家第一個想到的一定是Intel處理器那顆Push Pin鋁擠散熱器，不僅從Intel Core 2開始啟用，直到目前仍然可以看到它的身影。為什麼歷久不衰，到底是因為它的設計太完美，抑或是為了省錢而遲遲不肯更改設計？

安裝簡易，造成歷久不衰

好的散熱器不外乎著重幾個要點，安裝夠不夠簡單，解熱能力是否足夠？原廠在定義這些內容時，就會設想到大多數使用者的觀點，進而設計出原廠標配散熱器。Push Pin散熱器也就是因此而得出的結論，安裝簡易，輕輕一壓聽到卡損扣上聲即代表已經安裝完成。解熱能力當然也是得益於近年製程進步，發熱量驟降，鋁擠散熱器因此而能在效能高漲時持續沿用。

製造簡單，要價便宜

另一個主要原因在於原廠散熱器目前大多是隨處理器提供，因而有大量製造的需求。但散熱器是一門慢工出細活的產業，要大量製造就必須要構造簡單、製造容易，那麼鋁擠散熱器就變成這門課題中的最佳解答。

其優點是採用模具生產，將金屬預熱後高壓流入定型模具中做成連續的散熱器初胚，再進行第二道裁切處理，將條狀初胚散熱器按照需要的高度裁切，簡單形容則是類似麵團經過麵條機的過程。這個方式的優點為技術門檻低，模具開發時程短，可快速修改出所需要的產品類型，但缺點則是形狀單純，且鰭片細長比例受到限制。

體積放大也無太高效率提昇

鋁擠散熱器雖然可以按照需要進行裁切，但即使將高度提昇，仍然無法將解熱效率提昇大多，原因在於鋁擠本身上接觸面積有限，因前面提到過鰭片細長比例受到限制，所以造成可與空氣接觸的面積其實有限。若將散熱器水平面積提昇，則是喪失了好安裝的這一項優點，也使得鋁擠散熱器本身的發展能力僅此而已，無法朝向具有超高解熱能力的方向所發展。

材料換掉，不合效益

那將鋁換成銅這類導熱係數較高的金屬是否會讓鋁擠發展高度提昇？答案是換掉材質當然會影響解熱能力，但由於本身即是贈送的模式，且因消費習慣上已經這類型產品定位為低端產品，即使換掉材質能夠提昇效率，但相對也會提昇成本與售價，已經不符合原始初衷：低價、好裝。

外型為高相容性而改變不了

前面說到鋁擠可以隨著模具改變而變更，但為什麼Intel始終如一的外型，僅大小上有小變化？主因在於為了盡可能的相容於各種機殼與環境，將散熱器製作成圓形，減低Push Pin所造成的壓力，同時也為了不造成主機板元件的干涉，不將面積放大，高度上也大多維持在目前的高度，藉此達到接近完美的相容性，並非不能改，而是在早已規範的限制下，難以進行更改，牽一髮而動全身。

▲Intel原廠散熱器擁有體積小安裝簡便等優點。

▲整體以鋁為重點材料，底部並未特別拋光處理。

解熱效率不足，小改進提昇能力

當然原廠散熱器也不是一成不變，毫無任何進取可言，當然也是會隨著時間而變化。外型可能沒有太大的變化，但鋁擠散熱器可不光只是外表可以變化，材料與核心也都是可以任意更改。前面說過鋁擠具有模具開發時程短的優點，因此可以隨著產品變化而修正。

熱導太慢造成堆積

在發熱量相同的前提，空氣與鋁擠表面交換效率足夠情況下，全鋁材質散熱器與擁有銅心散熱器的差別就會出現。鋁導熱不夠快，無法將熱量快速的從內部傳至與空氣接觸面部分進行熱交換，會造成熱量堆積問題。這種情況下將傳遞的介質，更換為擁有更好熱導係數的材質，將能夠提昇整體的解熱能力，反之當熱交換已經飽和，這時候將導熱體材質更換成更高係數的產品則是毫無作用。

鋁擠包銅心，強化解熱效率

或許不仔細看可能還不知道，鋁擠散熱器內還有其他不同材質的金屬在其中，Intel目前即已經推出過全鋁與內含銅心的2款同為鋁擠，但處理方式截然不同的產品。前面講解過各材質的導熱係數，這邊將接觸面更改為銅，則是有效提昇整個散熱器在解熱能力上面的提升，造成解熱效率不足的原因大致上可以歸納成幾項。，導熱速度不足造成的解熱效率不彰，或者是熱量超出解熱效率最大值造成的飽和狀況，這時提昇風扇轉速有機會改善。

好處雖多，但仍有隱憂

看完原廠鋁擠散熱器後，可以看到解熱能力其實不算非常糟糕，同時又擁有超簡易的安裝方式。那麼為什麼還是很多人趨之若騖的捨棄不使用，反而購買了要價不斐的副廠散熱器，其實成在簡單，敗也在簡單。

Push Pin是由塑膠卡損進行的固定方式，同時為了讓散熱器與熱源緊密的接觸，會造成一股下壓力，將散熱器牢牢的固定在主機板上。但由於PCB本身並沒有非常強的抗壓能力，長久下來則是會造成PCB板彎的現象，進而造成處理器本身與Socket金屬接觸點分離的狀況。

而副廠散熱器本身大多會考量這一點而提供強化扣具，在PCB背面進行壓力分散，降低PCB的受力狀況。但有些體積太過龐大的散熱器，仍然容易因機殼直立狀況，造成部分PCB受力過大問題。

▲即使改版仍然以原本的外型為主，並未進行大幅度更改。

▲中心為空心銅管，能夠以較快的導熱效率傳遞至周圍鋁擠鰭片上。