[XF 專題] CPU AIO 裝上方還是前方? 冷排位置影響散熱/效能?

- 辛尼 - 2021-09-10 - visibility Views

序言

水冷散熱器除了某程度上擁有比風冷散熱器好的散熱效果之外,最重要是透過 240 甚至是 360 冷排,在更大散熱面積的情況下,風扇就毋需太高轉速就能有足夠的風量把冷排上的熱力帶走。不過相信各位用家都會有一個疑問,就是冷排的安裝位置,如果機箱有足夠空間可以安裝在前方或上方的時候,應該如何選擇,不同的安裝位置是否會對散熱帶走不同的效果?

 

冷排位置對散熱效果的謎思

其實一直以來坊間對冷排的安裝位置都有不同的意見,有人會覺得冷排安裝在機箱的前面位置,可以為處理器提供較好的散熱,亦有人表示若果把冷排安裝在機箱頂部位置,則會同時抽入顯示卡所產生的熱力,而影響到整體的散熱效果。當然,冷排的安裝位置有時候就要配合機箱的設計,部份機箱會同時在前置及上方預留冷排的安裝空間,但需要留意當中的空間是否足夠冷排的大小。

實測不同位置的散熱效果

當面對這類具有爭議性的問題,最佳的方法就是進行實測,今次 XF 編輯部就採用 Fractal Design 的 Meshify 2 機箱,處理器方面會用上 Intel Core i5-11600K,顯示卡就配搭 NVIDIA GeForce RTX 3070,最重要處理器水冷方面,這次測試就選擇了 CoolerMaster 的 ML240R RGB AIO,當中的 240mm 冷排算是目前主流的大小。測試方面,會使用 AIDA64 FPU Stress 及 FurMark 以模擬在極端情況下的溫度,另一個測試就會直接以遊戲作為測試,相信會更貼近大家日常使用下的情況。

今次的測試會採用 Fractal Design 的 Meshify C 機箱

處理器 AIO 散熱器為 CoolerMaster 的 ML240R RGB AIO

 

極限測試

第一個測試會用上 AIDA64 FPU Stress 把處理器維持在最高的負載,並同時運行 FurMark 同樣把顯示卡維持在高負戴水平,並分別把處理器的冷排分別安裝在機箱前置及上方位置,以記錄處理器、顯示卡與及機箱內不同位置的溫度。

從結果上可以看到,若果冷排安裝在機箱前方,處理器的溫度會比安裝在上方時低 4 度左右,但反觀顯示卡的溫度就會高出 4 度左右。這個情況基本上就證實了坊間的說法,由於安裝在前方位置時可能吸入更多的冷空氣,從而降低冷排的溫度,當改為安裝在上方位置時,則會帶動到顯示卡發出的熱力,從而令顯示卡較涼但同時增加冷排的溫度。

既然把冷排安裝在上方位置時,可以讓顯示卡的溫度較低,對效能又是否能帶來正面的幫助?再細看顯示卡的部份,就能發現到當冷排安裝在上方位置時,顯示卡由於溫度較低,因此時脈上會更高,同時顯示卡散熱器上的風扇轉速亦因此而有所下降。至於處理器時脈方面,就未受到當中的溫度差距而有所影響,以測試的 Intel Core i5-11600K 都可以保持在 4.6GHz。

 

紅外線影像分析

其實使用不同的安裝位置,實際上如何影響機箱內的溫度變化,因此就以紅外線相機進行分析。從兩張相片就可以清楚看到,當把冷排安裝在前方位置,能夠直接從機箱前方吸入更多的冷空氣,但經過冷排後的熱空氣就會進入機箱直接吹向顯示卡之上,因此就會令顯示卡的溫度變得較高。至於把冷排安裝在機箱上方,經前方位置的冷空氣就能完全進入機箱內部,自然令顯示卡的散熱器可以吸入更多的冷空氣為顯示核心降溫。

冷排安裝在前方位置,經過冷排後的熱空氣就會進入機箱

冷排安裝在機箱上方,前方位置的冷空氣就能完全進入機箱內部

另一個部份就會研究冷排的不同位置,對機箱內其他部份的溫度影響。從另一組的紅外線相片就可以看到,冷排安裝在上方位置,由於有更多的冷空氣可以由機箱前方進入機箱,因此無論是 AIO 本身,以至主機板的 VRM 部份與及顯示卡表面的溫度都會相對較低。至於把冷排安裝在前方位置,則由於進入到機箱的空氣溫度已經升高,因此就會令到主機板 VRM 以至顯示卡表面的溫度上升。

 

遊戲測試

上文的極限測試其實日常情況下較少會出現,因此第二部份的會改用遊戲作為測試,這個情況相信更貼近大家日常的使用情況。結果方面就與極限測試時相同,冷排在前方位置,處理器的溫度會較低,而顯示卡的溫度就會較高。當改為安裝在上方時,雖然處理器溫度會略為較高,但顯示卡就由於溫度有所降低,從而時脈上就會有所提升,並且顯示卡散熱器的風扇轉速亦會降低。

再利用紅外線相片作分析之下,情況就與極限測試時有少許分別,主機板 VRM 與及 AIO 冷排的溫度其實沒有太大的差異,唯一分別就在顯示卡表面的溫度,同樣是冷排安裝在前方位置時會較高,安裝在機箱上方時會較低。

專題影片

總結

經過今次的測試,其實可以得出一個結論,就是針對大部份日常的使用情況下,處理器冷排較適合安裝在機箱的上方位置,最大原因是可以讓更多的冷空氣從機箱前方吸入,讓顯示卡有足夠的冷空氣進行降溫,更可以提升顯示卡的時脈,對遊戲表現更有幫助,始終現時大部份使用情況下,處理器都未必會全負戴下運作,相反在遊戲或影像編輯時,顯示卡的負戴反而更高。