電腦散熱:保持電腦不過熱的重要性

重點:

  • 熱的影響

  • CPU/GPU

  • 其他硬體

  • 氣流與塵埃

  • 保持涼爽

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作者

電腦散熱是組裝電腦時的一個主要考量因素。

對許多電腦製造商而言這是常識,然而瞭解為何散熱是組裝電腦不可或缺的一部分,以及在組裝新電腦時套用這些原則都是很有用的。

基本原理很簡單:高工作量(例如遊戲)會導致硬體發熱。元件過熱可能會導致效能問題。理想的設定可讓您的所有元件充分散熱,並讓您的系統發揮最佳效能。

高溫對於效能的影響

發熱是電腦硬體運作無可避免的副作用,但溫度過高可能會導致系統速度變慢。

舉例來說,如果 CPU 溫度太高,將會觸發降低效能以避免損壞處理器的機制。Intel 的系統散熱與機械架構設計師 Mark Gallina 表示,「Intel® CPU 擁有非常健全的散熱管理功能,可在系統散熱解決方案不足時快速調整作業頻率,以降低功率。」

這個安全機制有時稱為動態頻率調整,有助於保護處理器免於可能的損壞。但是,啟用這項保護有效能方面的代價。更好的選擇是維持 CPU 不過熱,如此便不會觸發這個機制。

許多使用最新 Intel® Core™ 處理器的筆記型電腦都使用了一個稱為 Dynamic Tuning 的功能。這個程序使用 AI 來預測工作負載,並可視需要提高或降低 CPU 效能以配合這些工作流程。這都是由機器自動完成,使用者不需要進行任何手動調整。

使用者可以透過超頻3 或降頻,在一定程度上掌控處理器的效能。透過 BIOS 或超頻軟體修改 CPU 的可用電壓,您可以提高或降低處理器的速度,並藉此影響所產生的熱能。通常而言,超頻為了提高效能,而如果降低耗電量或降低溫度是優先考量,那麼降頻也值得一試。

處理器的散熱方式

從礦物油到被動冷卻,CPU 的散熱方式很多,但目前最受歡迎的解決方案是空冷或水冷 CPU 冷卻器。這類冷卻器提供許多功能和選擇,從桌上型電腦到可攜式系統,各種使用情形都能找到適合的選項。筆記型電腦通常會使用專為較小機殼設計的精密氣冷式系統,這類系統的設計通常不能升級或更換。

正確使用散熱膏也是各種散熱解決方案重要的一環,因為它可以做為 CPU 與 CPU 散熱器冷卻板之間的橋樑。

為了確保 CPU 作業溫度在理想的溫度範圍內,請前往此頁面,查看您的特定處理器,並前往「Package Specifications」(套件規格)區查看處理器的「Tjunction」。如果您的 CPU 接近該溫度(可以用 Intel® Extreme Tuning Utility (Intel® XTU) 等溫度監控軟體來判定),即應開始診斷潛在的問題。首先,請確定您已正確使用散熱膏且並已正確安裝 CPU 散熱器,而且您的系統有足夠的通風。

如果您想要找出您的 CPU 理想的溫度,但不知道系統中的是哪一個 CPU,可以嘗試幾種方法。第一個是在 Windows* 10 (WINDOWS 鍵 + i)中開啟「系統資訊」。然後前往「系統」區,選擇左側的「關於」標籤。您的處理器資訊將顯示在「裝置規格」區之下。如果您需要更詳細的資訊,例如即時效能指標,請開啟工作管理員 (CTRL+SHIFT+ESC)。然後選取「效能」標籤,然後選取「CPU」標籤。

不只 CPU 需要管理溫度。GPU(圖形處理器單元)是電競電腦的另一個關鍵元件,也需要充分的散熱。GPU 散熱解決方案已預先安裝,通常是由安裝在圖形處理器周圍護罩中的風扇所組成。另外還有售後解決方案,例如水冷模塊和客製化的氣體冷卻器,適合願意拆卸顯示卡的進階組裝者選擇,提供更為客製化的散熱選項。

GPU 和 CPU 的溫度應列為優先,因為這些是電競電腦的主要處理中心。不過,它們不應該是唯一的考量。

其他硬體

任何使用電力的元件,也就是電腦中的一切,使用時都會發熱。多數元件已經整合了某種散熱系統。RAM 通常具備可散熱的金屬散熱片,而電源供應器通常也有專為散熱而設計的風扇。主機板上也有供發熱元件用的散熱片,而較新款的主機板有時也會針對 M.2 儲存裝置提供隔熱罩,以避免因過熱而導致速度變慢的可能。

但將熱從元件移走只完成了一半的工作。如果所有的元件都將熱散到例如電腦機殼內部這樣的小區域,周圍溫度可能會快速上升。如果機殼沒有適當通風,熱氣可能會導致系統過熱並影響效能。

這就是氣流派上用場的時候了。

氣流的重要性

好的電腦機殼應該要能有效處理氣流的問題,無論是最佳化風扇的配置,或是提供組裝者不同的氣流選項。大部分機殼已安裝風扇,未安裝風扇的機殼也會有可以安裝風扇的區域,通常是在正面,背面或靠近頂部的位置。電腦風扇的設計與大小差異很大,從常見的 120mm 機殼風扇到尺寸,深度,噪音等級和美學考量等各異的特殊化配置,應有盡有。

雖然電腦機殼風扇用途相同,但不同的風扇會針對不同情境而設計。例如,靜壓風扇的設計是要在較短的距離移動少量空氣,例如通過散熱片移動。而針對較高氣流設計的風扇則著重於可移動的風量。

安裝氣流解決方案時切記:電腦風扇會將空氣推過馬達外殼,這表示任何貼紙、配線、印記或是保護網很可能位於風扇背面。這是排氣的一側,因此請確實安裝。

驅動電腦風扇的馬達,其設計為在開機時以特定的速度旋轉。強迫風扇轉動太快,無論是否為開機,都可能會損壞馬達。

清潔風扇時請小心,特別是使用壓縮空氣時。為避免對風扇造成過度壓力,請固定風扇葉片,確保清潔時葉片不會旋轉。

正壓氣流和粉塵

當風扇吸入的空氣多於推出的空氣時,會在機殼內產生正壓。當風扇推出的空氣多於吸入的空氣時則會造成負壓。如果系統有負壓,空氣將通過機殼中的小縫隙和通風孔被吸入。這也可能會吸入附近的粉塵,這意味著要更常清潔才能讓系統維持最佳運作。

正壓配置有助於控制粉塵,因為空氣會從機殼中的任何縫隙與通風孔排出。通過進氣扇的空氣仍可能帶入粉塵,但放置適當的濾網有助於改善此情況。以正氣壓對著濾網區域可有效減少整體粉塵,在粉塵進入電腦前就可以對其進行清潔。

理想的氣流

儘管如此,太多正壓會迫使電腦風扇互相衝突,因為它們將空氣推入機殼的有限空間中。理想的配置是平衡,但稍微強調正壓,以避免堆積粉塵。組裝者可以藉著改變機殼中風扇的放置位置,方向和速度試驗正氣壓和負氣壓,找出適合其硬體配置的氣流設定。

氣流是隱形的,但只要點一支香就能看到風扇移動空氣的方向。請小心地將點燃的香靠近任何進氣或排氣處,觀察煙的移動方向。這有助於檢視,但請特別注意香灰或餘燼的處理。

查看其他使用特定機殼的組裝,對於規劃理想的氣流策略很有幫助。線上社群是提問以及尋找使用類似硬體系統的好地方。研究這些系統及其採用的氣流解決方案,可做為您的組裝的實用參考。

其他散熱考量

雖然正確安裝風扇以及合適的散熱硬體可承擔大部分重責,但還有其他因素可能影響系統溫度。

  • 硬體配置。考慮硬體要安裝在主機板的哪個位置。例如,將 M.2 SSD 直接放在 GPU 之下不是理想的選擇,因為這樣會將儲存裝置直接放在從 GPU 散發出的高溫空氣路徑上。您的選擇可能受限於主機板的大小等考量,但在組裝系統時,請試著規劃可以有效排熱的空間。
  • 纜線管理。確保適當整理纜線以避免造成不必要的阻礙,如此不僅能讓您的組裝更美觀,也有助於改善通氣。這點對於外型規格較小的組裝而言更是重要,因為空間非常寶貴。請善用機殼所提供的纜線管理選項,並考慮使用模組化電源供應器,以進一步減少雜亂的纜線。
  • 清潔。粉塵大量堆積會導致許多問題,包括造成風扇無法以尖峰效能運作的阻塞。除了使用上方詳述的正氣壓外,建議您每隔幾個月即打開機殼並使用壓縮空氣仔細清潔。請務必查閱相關文件瞭解開啟機殼的最佳方式,系統適當的清潔方式,以及您的做法是否違反保固。
  • 室溫。讓空調一直運轉可能不太實際,但室溫較高的確可能會造成電腦過熱。如果您住在炎熱的地方,選擇散熱解決方案時請謹記這一點。

保持不過熱

組裝系統時必須事先考量合適的散熱方式,但如果您遵循上述指示就不會太困難。理想的散熱設定能讓系統中的每個元件維持在最佳溫度,而且應該配合系統中的特定硬體組態而設計。

謹慎規劃電腦散熱不只是個好習慣。這對於讓您的組裝發揮最佳效能,以及延長元件的可能使用壽命都很重要。