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inorobot
V2EX  ›  奇思妙想

既然手机能用半导体制冷散热,为什么服务器和 PC 机不使用呢?

  •  
  •   inorobot · 2023-03-19 23:29:20 +08:00 · 2535 次点击
    这是一个创建于 375 天前的主题,其中的信息可能已经有所发展或是发生改变。
    之前买了几个手机背夹散热,充电的时候打游戏散热效果很好,维持温度也很稳定,风扇噪音也可以忽略。

    既然半导体散热(制冷)很快,效果好,体积小,噪音小
    这种情况下为什么显卡和 CPU 的散热还是水冷、风冷,而不是半导体制冷?

    如果没有什么技术原因,想试一试改造一下自己小尺寸服务器的散热
    18 条回复    2023-03-21 01:01:18 +08:00
    dlsflh
        1
    dlsflh  
       2023-03-19 23:32:33 +08:00 via Android
    制冷和散热不是一回事,半导体制冷会产生更多的热量这下你怎么散热呢?耗电增加,需要散热的热量增加,完全得不偿失嘛!我记得半导体制冷效率似乎也不太高。
    xtreme1
        2
    xtreme1  
       2023-03-19 23:33:46 +08:00
    制冷设备本身也需要散热, 半导体制冷片既然给 die 散热就只能和 die 差不多大, 本质上和常规散热没区别呀
    酷妈有这种产品 ML360 sub zero
    服务器不懂, pc 上制冷一般使用压缩机
    westerndream
        3
    westerndream  
       2023-03-19 23:33:54 +08:00
    给半导体制冷片散热,需要比原先更大规模的散热装置了,成本划不来吧
    runze
        4
    runze  
       2023-03-19 23:36:55 +08:00
    因为半导体只是转移热量,热量并不会凭空消失。

    最后还是需要风扇再把热量转移到空气中。
    jimmy980352
        5
    jimmy980352  
       2023-03-19 23:51:30 +08:00   ❤️ 1
    半导体制冷会产生凝露,容易短路
    ccc008
        6
    ccc008  
       2023-03-19 23:55:13 +08:00
    说不定显卡和 CPU 发展到一定阶段,会出现类似空调那种室外机用于散热。手动狗头
    inorobot
        7
    inorobot  
    OP
       2023-03-19 23:58:13 +08:00
    理论上所有的散热器都是热量搬运工,原理上其实没太大差别,实现上不一样,空调也是热量搬运工,有了空调之后夏天大家爽多了,
    感谢 @xtreme1 指路,搜了下测评效果似乎相当不错,好像功率会有点高,准备冲一把 /魔改一下试试。

    问了下 ChatGPT 3.5 ,给出的回复是:
    >虽然半导体制冷技术具有一些优势,但在实际应用中,它也存在一些限制和挑战。
    >
    >首先,半导体制冷技术的制冷能力相对较弱,适用于制冷量较小的场景,比如电子元器件、激光器等。对于高功率、高>温度的设备如显卡和 CPU ,需要更高的制冷能力。
    >
    >其次,半导体制冷需要高电压、高电流的驱动电源,且电源效率低,可能会对电路系统产生干扰和噪声,从而影响设备的稳定性和可靠性。
    >
    >此外,半导体制冷的成本也较高,需要较高的材料和制造成本,这也限制了其在大规模应用中的普及。
    >
    >因此,尽管半导体制冷技术具有一定的优势,但在目前的技术条件下,水冷和风冷仍然是显卡和 CPU 散热的主流技术,而半导体制冷技术则更适用于特定的应用场景。
    kangyue9999
        8
    kangyue9999  
       2023-03-20 00:15:11 +08:00 via Android
    因为虽然手机看起来像能量敏感设备,但是实际上用户不在乎半导体散热的垃圾能耗比以及多付的电费,因为你的手机高性能的时候可能就是打游戏的时候,时间比较短。而且实际上手机芯片发热量也有限(发热设备只有处理器),所以很快能实现降温

    但是数据中心就不行了,你要是二十四小时都在用这个散热的话,那电费就太可观了,其次你半导体制冷实际上是把靠牺牲环境热量来实现局部降温的,但是服务器的散热关键就比较复杂,处理器,硬盘,电源和显卡都会发热,那么如果你只采用部分的半导体制冷的话实际上热量散不出去,最终很快会达到热饱和。所以电费花不少效果没啥
    wtsamuel
        9
    wtsamuel  
       2023-03-20 00:22:47 +08:00
    热导率在不同介质中是不同的,固体最优,气体最差。热量在固体和气体之间传导,要么用一大坨固体来储存热量,要么增加固体气体之间的面积增加接触,或者用风扇增加空气流速。
    半导体制冷虽然解决了 cpu 的散热,但是没有解决半导体对空气的热传递,最终还是要加散热器散热
    agagega
        10
    agagega  
       2023-03-20 00:28:27 +08:00
    「不烫手」是个很高的要求,更何况手机还有电池,长时间运行在较高温度也不好。

    而电脑机箱你不会一直把手伸到里面去,所以只要不影响部件正常运行就可以。而且机箱内部温度和外界温差越来越大,单纯的风扇散热效率就会越高。
    yolee599
        11
    yolee599  
       2023-03-20 08:53:41 +08:00 via Android
    1. 半导体制冷会产生冷凝水,滴到主板上会短路!
    2. 半导体制冷片功率大,热转移效率低,自身也要产生很多热量。
    marcong95
        12
    marcong95  
       2023-03-20 08:59:10 +08:00
    LinusTechTips 有请,这种项目其实大量数码频道都做过了吧。半导体制冷的效果极差,其实根本压不住动辄 100W 往上的桌面 CPU
    zhaohai
        13
    zhaohai  
       2023-03-20 09:37:37 +08:00
    虽然手机使用半导体制冷散热技术可以有效地改善散热问题,但是这种技术在高性能设备上使用时可能会出现一些问题。

    首先,半导体制冷器的功率密度相对较低,难以应对高功率的处理器和显卡散热需求,因此需要大量的制冷器来组成制冷系统,从而增加成本和复杂性。其次,半导体制冷器的效率较低,需要消耗一定的电力来产生制冷效果,因此在服务器和 PC 等高功率设备中使用时,可能会使得整个系统的能效比降低。此外,由于高功率设备的发热量较大,半导体制冷器可能也难以对其进行有效的控制和调节,从而影响散热效果和稳定性。

    综上所述,尽管半导体制冷散热技术在手机等低功率设备中具有一定的优势,但在高功率设备中使用时还需要进一步的技术创新和优化,才能实现良好的散热效果和能效表现。
    cccer
        14
    cccer  
       2023-03-20 09:49:25 +08:00   ❤️ 1
    服务器有空调,空调效率远远高于制冷片,目前制冷片只有 60%左右效率,也就是制冷片会给系统额外贡献 40%发热量。
    在 PC 上,散热器通过热管直接连到 CPU 上,不需要通过散热片制造的那一点温差来增加热传导效率。
    制冷片目前只能用在这些小发热量,且热传导不够好的设备上。
    iridium945
        15
    iridium945  
       2023-03-20 10:16:05 +08:00
    你能用得起的,导热最牛逼的东西就是热管。把热量尽快搬走带到散热鳍片上吹掉才是正途,就 PC 的发热功率,半导体散热片的性能连第一步把热量尽快搬走都达不到。更不用说在鳍片那一端,热管只需要散掉 CPU 的热量,而半导体散热片方案需要散掉 CPU 和散热片自身产生的热量。
    codehz
        16
    codehz  
       2023-03-20 12:32:20 +08:00 via iPhone
    如果要用的话,半导体装在机箱外可能更合适一些(先接水冷把热量导出来,外面半导体配合风冷提供效率)
    机箱内的话,大概就是额外增加热源的效果(
    codehz
        17
    codehz  
       2023-03-20 12:33:28 +08:00 via iPhone
    仔细想手机用半导体散热本质也是在手机外部使用,将手机表面的温度降下来,没有人把半导体放 SoC 上做)
    sbilly
        18
    sbilly  
       2023-03-21 01:01:18 +08:00
    半导体制冷片只是把热量从一面搬到另一面,而且制冷模式下效率不高( 60-70%),还会产生额外的热量。如果你的显卡 400w 的功率,那你需要至少接近 600w 的半导体散热片才不会产生热量堆积。为了这 600w 的热量带走,你需要比原来 400w 更大的风扇。
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