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熱管風冷，當前中高端主流散熱方式
為了應付處理器不斷增長的散熱需求，散熱器的發展也日新月異，先前是以開發散熱片的材質為主導，從鋁材發展到鋁＋銅，再到純銅散熱器。然而當處理器TDP達到壹定高度後，僅靠改善散熱片制造原料和增加散熱器體積來提升散熱效率，很難再有提高和突破。各大生產散熱器廠家開始以散熱方式為技術變革的方向，從風冷、半導體制冷到熱管，再到水冷、水+冰冷甚至更極端的幹冷和液氮制冷。
在2003年，業界就有人提出“風冷還能堅持多久”的疑惑，擠壓熱表面，實現高低不等能量體傳遞能量，這幾乎是當時風冷散熱壹致性的散熱傳導模式，普通的風冷模式確實跟不上處理器TDP發展的腳步。而當水冷散熱器剛剛顯身之時，因為其良好的散熱能力，人們似乎壹下發現了新大陸，紛紛預測未來將是水冷的天下。
幾年時間過去了，水冷仍然只在少部分玩家中使用，壹直未躋身主流行列。雖然從散熱性能上看還是以水冷占優勢，但是它價格偏高，安裝不易，占空間大，且安全性低，另外水(或者其它替代液體)會有變質和內部材料氧化的問題。
除水冷自身缺點以外，使它衰落的另壹個原因則是熱管的出現。當熱管進入到PC領域後，傳熱材料的散熱技術獲取了突破從而令人們放棄了水冷，所以水冷的發揮空間正在逐漸變小，未來將慢慢淡出市場，熱管式風冷是目前主要的散熱方式。
值得我們註意的，就是CPU的發熱量增加速度已經放緩，預計未來3年內TDP功率超過130W的怪物級主流CPU不會再出現，而目前的熱管風冷技術已經足夠滿足CPU的散熱需求。隨著熱管產能增加與工藝的成熟，我們預計熱管散熱器的售價也會進壹步下調，從目前的中高端市場進入低端市場，被更多用戶選擇。
熱管技術簡析
熱管散熱是壹種利用相變過程中要吸收/散發熱量的性質來進行冷卻的技術，1963年由美國Los Alamos國家實驗室的G.M.Grover發明，並率先由IBM最初引入筆記本中。熱管的出現已經有數十年的歷史，而在PC散熱領域被廣泛采用還是近些年的事，但發展迅猛。小到CPU散熱器、顯卡/主板散熱器，大到機箱，我們都可以看到熱管的身影。
熱管具有熱傳遞速度極快的優點，安裝至散熱器中可以有效的降低熱阻值，增加散熱效率。它通過在全封閉真空管內工質的汽、液相變來傳遞熱量，具有極高的導熱性，高達純銅導熱能力的上百倍，有“熱超導體”之美稱。工藝過關、設計出色的熱管CPU散熱器，將具有普通無熱管風冷散熱器無法達到的強勁性能。
從技術角度看，熱管的核心作用提高熱傳遞的效率，將熱量快速從熱源帶離，而非壹般意義上所說的“散熱”——這則涵括與外界環境進行熱交換的過程。熱管的動作溫度範圍十分寬廣。從零下200度 ～1000度均可使用熱管導熱。
熱管的工作原理很簡單，熱管分為蒸發受熱端和冷凝端兩部分（具體到產品上，受熱端就是和散熱器底座接觸的部分）。當受熱端開始受熱的時候，管壁周圍的液體就會瞬間汽化，產生蒸氣，此時這部分的壓力就會變大，蒸氣流在壓力的牽引下向冷凝端流動。蒸氣流到達冷凝端後冷凝成液體， 同時也放出大量的熱量，最後借助毛細力回到蒸發受熱端完成壹次循環。
典型的熱管是由管殼、吸液芯和端蓋組成，將管內抽到的負壓後充以適量的工作液體，使緊貼管內壁的吸液芯毛細多孔材料中充滿液體後加以密封。管的壹端為蒸發段（加熱段），另壹端為冷凝段（冷卻段），根據需要可以在兩段中間布置絕熱段。
◆ 燒結熱管和溝槽熱管
液體冷凝的過程會采用到毛細原理，因此毛細結構是壹根合格熱管產品的核心。它主要有三個作用：壹是提供冷凝端液體回流蒸發端的通道，二是提供內壁與液體/蒸氣進行熱傳導的通道，三是提供液氣產生毛細壓力所必須的孔隙。毛細結構分為四種：絲網、溝槽、粉末燒結與纖維四種。在PC散熱器上，大部分都是溝槽與粉末燒結兩類結構，POWDER（燒結熱管）占80% ；GROOVE（溝槽熱管）占20%。
燒結式熱管，其毛細結構是通過高溫下銅粉燒結制造而成的。我們最常見的水介質燒結式熱管制造流程大致為：選取99.5％純度的銅粉，銅粉單體粒徑控制在75～150微米。使用工具將外徑5mm紅銅管內部清除幹凈，去除毛刺，接著將銅管放到稀硫酸中使用超聲波清洗。清洗幹凈之後我們將得到壹根內外壁皆十分光滑、無氧化物的銅管。此時將壹根細鋼棍插到銅管裏（需要工具精確地將鋼棍兒固定在銅管的中央，以方便銅粉均勻填充），將銅管底部用銅片暫時封閉。接著就可以把純銅粉倒入銅管了。裝填完畢之後就可以拿到燒結爐進行燒結。在燒結過程中，溫度的把控也很重要。燒結完成之後使用壹個輔助工具把銅管加緊，使用工具把鋼棍抽出即可。
嚴格按照上述流程制造的燒結式熱管，每個部分的毛細結構滲透率都應該大致相同，銅粉燒結塊分布厚度大致均勻。當我們拆開熱管仔細觀察，就可以發現該熱管的燒結工藝是否過關了。
溝槽式熱管是熱管毛細結構中比較制造簡單的壹種，采用整體成型工藝制造，成本是壹般燒結式熱管的2/3。溝槽式熱管生產方便，但缺點十分明顯。溝槽式熱管對溝槽深度和寬度要求很高，而且其方向性很強。當熱管出現大彎折的時候，溝槽式方向性的特性就成了致命缺點，導致導熱性能大幅度下跌。
目前市面中有些廉價的熱管散熱器，這其中也包括了某些顯卡散熱器，雖然采用了熱管，基本上溝槽式的，因此性能必然不會像高端熱管那樣優秀，不能對這種產品的散熱性能抱以過多的希望。
◆ 熱管的彎曲
熱管直通的狀態下具有最好的熱傳遞效能。但是在實際使用中，熱管經常要被彎曲。彎曲後的熱傳遞性能會出現不同程度下降，這也與工藝好壞有密切聯系。熱管彎曲有壹點必須要註意：在彎曲部位要盡量保持直徑無變化，或是變化很小。如果出現嚴重形變，比如本來圓柱形的外壁變成扁平形狀，則會大幅降低熱傳導性能，因為過大的形變會導致熱管內部的毛細結構部分中斷。
溝槽熱管在這方面非常敏感，當溝槽管彎曲90度，導熱性能大降，甚至只能達到原來性能的1/2。部分采用溝槽管的散熱器甚至將其彎曲180度，那樣的效果可想而知了。而燒結式熱管在彎曲時的敏感度就小多了，雖然彎曲後性能也會有部分下降，但是並不明顯。壹般高端的熱管散熱器中可以見到燒結管的身影。
如果價格非常低（雙熱管或以上）並且彎曲角度很小（最多90度）的，大多數都是采用溝槽管的。多道彎曲的都是采用燒結管（當然並不絕對，但是基本如此）。
◆ 熱管的直徑
以熱管長度均為150mm計算，經過有關權威機構測試，直徑為3mm的熱管其熱阻值為0.33（測試物體溫度變化區間60～90度）。而直徑為5mm的時候，熱阻立刻降到了0.11，已經可以滿足絕大部分場合對導熱的要求了。而當熱管直徑擴大到8mm的時候，熱阻竟然達到了0.0625，這是大部分金屬材質散熱器難以企及的熱阻。
不同直徑的熱管，最大導熱量區別有多大呢？臺灣某研究所給出了壹組參考數值。直徑為3mm的正品熱管，2.8個標準熱傳遞周期中只能傳遞15W（15焦耳/s）的熱量。而直徑為5mm的熱管，在1.8個熱傳遞周期最大熱量傳遞達到了45W，是3mm熱管的3倍！而8mm的熱管產品只需0.6個周期就可以傳遞高達80W的熱量。如此高的傳熱量，如果沒有良好的散熱片設計和風扇配合，很容易導致熱量無法正常發散。
顯然，熱管的直徑對傳熱有很明顯的影響，越大效果超好，目前中高端熱管散熱器中多采用6mm的熱管，也有個別是用的8mm產品。
◆ 熱管與鰭片的結合
熱管有著優秀的熱傳導能力，能將處理器的熱量很快的轉移走，但要依靠熱管那小小的散熱面積將熱量轉到空氣中是不可能，必須借助更多的散熱鰭片。因此熱管與鰭片如何完美結合，是非常關鍵的。目前主要有兩種方式，焊接和穿fin。
熱管與鰭片最常見的連接工藝就是焊接，界面熱阻值較低，但是成本較高。比如鋁鰭片與銅熱管焊接，則需要先將熱管表面電鍍鎳，方可與鋁鰭片焊接到壹起。焊接熱管的工藝都有壹個很明顯的特征，就是在熱管上方有焊孔。焊接過程中產生的氣泡和不均勻都會導致散熱效率受損。
穿Fin就是通過機械手段讓熱管直接穿過鰭片。這種工藝成本很低，工序簡單，但是對工藝本身的技術要求較高，否則很容易使熱管與鰭片之間的接觸不緊密而導致界面熱阻過高。合格的穿Fin工藝加工出來的散熱器，熱管與鰭片截面熱阻幾乎完全等同於焊接，但成本卻能大幅降低。實際上，穿Fin工藝是AVC的專利技術，使得AVC散熱器既能有強大的散熱性能，還可保持相對低廉的售價。富士康的沖壓鉚接技術與穿fin類似。
焊接與穿Fin在性能上基本沒有差別。但是在成本方面，焊接會比穿Fin高出每熱管1美元左右的幅度，所以焊接工藝的熱管散熱器價格普遍都比較高。
當前中高端風冷散熱器特點
中高端風冷散熱器，足以應付現在的主流CPU散熱需求。最顯著的特點是熱管的全面應用，並且是多熱管方式（4根以上），熱管普遍采用燒結式熱管，直徑多為6mm。除了成熟的熱管技術應用外，還有些其它特點：
◆ 側向吹風
有些事件在悄悄改變，比如散熱器風扇的安裝方式。傳統的散熱器安裝方式是風扇在頂部，氣流朝下，即垂直於CPU。現在多數在改進風道設計，風扇改為側向吹風，讓氣流的方向平行於CPU。
側向吹風的首要好處是徹底解決風力盲區，因為氣流是平行通過散熱鰭片的，氣流截面的四條邊上的氣流速度最快，而CPU的發熱點正好位於壹條邊上。這樣CPU散熱底座吸收的熱量可以被及時帶走。另外壹個好處是沒有反彈的風壓（通常向下吹風時，壹部分氣流沖至散熱底面並反彈，這會影響散熱器內的氣流運動方向，使的熱交換的效率受到損失）。熱交換效率要高於向下吹風。
當然側面吹風的也有缺點，就是不能直接吹到到熱源——底面。所以，側面進風的關鍵就是如何盡快的把底面的熱量帶到風道。這就給熱管有了發揮的舞臺，熱管+密集散熱鰭片的配置，讓底部的熱量盡快傳遞到散熱鰭片上。