ＣＰＵ的“冷靜”之道

Intel和AMD等公司在CPU領(lǐng)域的研究飛速發(fā)展，CPU的頻率不斷提高，核心晶體管數(shù)目成倍增長，面積卻不斷縮小，散熱任務(wù)變得更加困難，研究人員在散熱技術(shù)上投入的精力也水漲船高。

2月底，英特爾公司宣布與納米科技公司Zyvex聯(lián)手進行一項研究，以了解如何通過納米碳管解決個人計算機內(nèi)部的散熱問題。為防止電子組件過熱，計算機內(nèi)置有鋁制的翼狀和卷須狀的散熱器，以吸收和驅(qū)散熱量。在微處理器與散熱器之間涂有一層薄薄的膏狀填充物，由導(dǎo)熱性良好的熱脂（thermal grease）組成。英特爾和Zyvex的研究重點，就是觀察若把納米碳管納入這層熱脂，散熱效果會不會更好。不過英特爾發(fā)言人表示與Zyvex的合作是一項研究計劃，并不保證會產(chǎn)生實際的產(chǎn)品。以納米碳管來肩負散熱的任務(wù)，似乎是一個新奇的點子，卻也是合邏輯的想法，因為納米碳管導(dǎo)熱的效果極佳，而且管子很小，且能在聚合物或涂層中懸浮。

或許沒有CPU技術(shù)不斷突破那樣引人注目，但散熱技術(shù)背后也隱藏著深奧的學(xué)問。在幫助CPU散熱的方式之中，用戶最熟知、應(yīng)用最普遍的當屬風冷散熱。風冷散熱器由散熱片和風扇構(gòu)成，制造成本低，可操作性強，使用起來也方便安全。CPU產(chǎn)生的熱量通過熱傳導(dǎo)傳遞到散熱片，風扇高速轉(zhuǎn)動將絕大部分熱量通過對流方式帶走，只有極少部分的熱量通過輻射方式直接散發(fā)。這種設(shè)計下，風扇對整個散熱效果起到了決定性的作用，要想達到更好的散熱效果勢必提高風扇的風量，而提高風扇風量又會產(chǎn)生更大的噪音，風扇自身的震動也導(dǎo)致不可避免的噪音。風扇自身的震動主要是由軸承轉(zhuǎn)動帶來的，2003年，富士康推出了采用納米陶瓷軸承（NCB）技術(shù)的電腦散熱風扇，風扇的噪音得到了很好的控制。

IBM公司在散熱技術(shù)上投入了不少精力， 它提出了散熱管技術(shù)。散熱管內(nèi)有纖維和水，管內(nèi)抽成真空后，一端貼近CPU，另一端則遠離CPU。真空狀態(tài)下，水的沸點很低，如果在管子的一端加熱，水就會蒸發(fā)，將熱帶到另一端，水冷卻后再流回去，如此反復(fù)，熱量就不斷傳導(dǎo)，這和冷氣機的工作原理類似。

智能溫控系統(tǒng)是筆記本電腦必不可少的散熱手段，NEC、Acer和聯(lián)想等一大批廠商采用了這種技術(shù)。當筆記本電腦的系統(tǒng)溫度達到一定水平，如達到70攝氏度時，風扇會自動打開；當系統(tǒng)溫度繼續(xù)升高達到90攝氏度時，CPU的工作頻率將降到額定頻率的1/4；如果系統(tǒng)溫度降回到80攝氏度時，CPU的工作頻率恢復(fù)為額定工作頻率；系統(tǒng)溫度繼續(xù)下降到60攝氏度時，風扇自動關(guān)閉，這就像是為筆記本打造的一個“空調(diào)”。

東芝公司在主板散熱方面處于領(lǐng)先地位，它還發(fā)明了新的方法—冷板方法，散熱效率提高了大約6.5倍。也有人利用鍵盤散熱。筆記本電腦鍵盤和主板是“親密接觸”的，因此可以通過鍵盤底部將CPU產(chǎn)生的熱量傳導(dǎo)出去。在鍵盤的構(gòu)造上，每個按鍵都需要4個孔才能夠容納，熱量于是經(jīng)由按鍵孔排出，當熱空氣從按鍵孔排出時，冷空氣就從按鍵孔流入，以取代熱空氣。鍵盤于是就成為一個散熱的窗口，冷熱空氣的交換就在使用者的每次敲擊中完成了。有的筆記本還增加了底部導(dǎo)風槽設(shè)計，以增強其在底部的對流散熱效果。

散熱片或者散熱塊上的研究也毫不落后，不僅僅是性能上突破，甚至還有外觀上的創(chuàng)新。2003年底，出現(xiàn)了一款叫做“Cool-Cases Diamond”的水冷散熱塊，它采用耐熱有機玻璃制作，外殼被打磨得好似一顆碩大的鉆石。外殼上共有三個孔，頂部和側(cè)面兩個直徑大一些且?guī)в新菁y的孔是和其他水冷塊一樣用于安裝進、出水管，而側(cè)面那個小一些的無螺紋孔并沒有穿透外殼，可以用來安放5mm的LED，然后利用LED發(fā)光以及“鉆石”內(nèi)部的折射與反射，發(fā)出鉆石般的光芒。

一直以來不少公司都在著手研發(fā)更好的散熱技術(shù)。例如，內(nèi)建英特爾Prescott芯片的個人計算機今年可望亮相，它標榜一項特別的設(shè)計，即把所有發(fā)熱的組件都安排在一排透氣的信道上，如此一來可用更少的風扇達到散熱的效果，讓制造商能夠進一步縮小計算機的機體。

種種努力背后的目的只有一個——制造性能最高的散熱器，讓CPU高速運轉(zhuǎn)的時候，保持“冷靜”。