Intel的技術鬧劇•Cryo散熱解決方案

時至今日,散熱市場已然成熟,但千篇一律的塔體外觀有些讓人審美疲勞。遙想十餘年前,在那個散熱廠商還沒有充分了解“風道”概念的年代,消費者們也樂意讓自己的電腦“霸氣側漏”,彼時的風冷市場可謂百花齊放,奇葩輩出。

本文中所介紹的散熱器,它們或外觀獨特,令人印象深刻;抑或原理創新,令人眼前一黑;更有甚者,能夠兼具二者之長,讓人哭笑不得。本系列文章裏,我們就將盤點那些在造型結構上創新的奇葩散熱器們。

技術的鬧劇

2023年11月,官網中無人在意的角落裏,英特爾正式宣佈Cryo技術走向終結。所有更新都將在新年來臨前徹底停止,新一代處理器也不會對這些產品適配兼容。

誰能想到,Cryo曾是英特爾爲之驕傲的“散熱解決方案”呢?這項技術曾轟轟烈烈地興起,卻又如此草率地落幕。一切宛如一場鬧劇,廠商們彷彿成了英特爾的演員。

這項技術的意義何在?曾經號稱“黑科技”的它,又有着怎樣獨特的原理?

“獨特組合”

“Intel® Cryo冷卻技術,是軟件、固件與硬件的獨特組合,爲先進的低溫散熱器提供動力。”

2020年11月,酷冷至尊、EKWB等散熱廠商一反往日的低調,競相揭開Cryo計劃的面紗:數款獨特的散熱裝置蓄勢待發,吸引了無數愛好者的目光。

由N型、P型半導體所組成的熱電偶兩端,通電後將產生明顯的溫差,從而與外界環境進行能量交換。溫度較高的一側將持續吸收能量,而另一端則會源源不斷地製冷。用這名爲“帕爾貼效應”的獨特原理,便能打造出“半導體熱電製冷片(TEC)”——而這,正是英特爾Cryo計劃的核心。

與常見的風冷/水冷散熱器不同,“半導體散熱”並非傳統的無源器件。由電源供電的它,能夠迅速地創造出極大的溫差。令CPU溫度低於室溫,對TEC而言也不在話下!

可千萬不要因它與“一體式水冷”相似的外觀,就輕視了眼前的原型產品。事實上,Cryo技術是將“水冷”與“半導體制冷”相結合的產物:“熱電散熱片”被裝在冷頭之中,其中的熱端接入水路,冷端則朝向計算芯片。當我們爲其通入電流,TEC便將源源不斷地創造出溫差。

利用TEC“有源器件”的工作特性,溫度降至冰點成爲可能;再輔以“一體式水冷”改進散熱效果,便能盡全力放大性能差距。看上去,英特爾Cryo技術似乎非常完美,沒有任何破綻可尋。可在處理器發熱愈演愈烈的今日,它又怎會叫好不叫座,默默無聞地走向終結?

這就要從“半導體散熱”的侷限性說起了。

原理的侷限

如前所述,“半導體散熱片”是有源器件。這賦予了它“降至冰點”的卓越性能,但也會由此引入額外的能源消耗——沒錯,就像CPU、GPU芯片會有“功耗”概念那樣,半導體熱電片也有“功耗”一說。

原理似乎完美的它,效率卻低得嚇人:受限於工作溫度的差異,它的製冷效率通常僅約30—60%!在搭載了英特爾Cryo技術的產品上,製冷片的功率可達180W——而這,甚至已是一個相當剋制的數值了,只是需要PCI-E 8pin供電而已。

除了駭人聽聞的超高功耗外,冷凝結露的情況更是令人頭疼:半導體制冷能輕鬆將溫度降至室溫以下,空氣中的水汽自然遇冷凝結。“冷凝水”是電腦硬件的頭號天敵。爲此,英特爾也引入了空前複雜的設計方案。

冷頭頂端的模塊是Cryo的處理核心,它將密切監控環境與水冷溫度;散熱器上更有獨立的USB接口,負責同CPU芯片傳遞信息;爲了避免接觸周遭的冷卻氣流,整個處理器插槽也被特製護套嚴密包裹。

當散熱器運作時,需要主板、CPU與專用的Cryo軟件共同搭配,這便是英特爾所說的“軟件、固件與硬件的獨特結合”——當系統待機時,TEC製冷片可以停止工作,此時的Cryo系統接近於普通水冷;而在日常負載狀態時,TEC將工作在智能模式下,散熱器將實時調控熱電片的輸出功率。

圖自超能網,下同


倘若對散熱表現不甚滿意,用戶也可以根據自己的性能需求,開啓“TEC無限制模式(Unregulated)”——此時,半導體散熱片將會始終以180W全功率輸出,後果將由玩家負責

然而,先進技術或許能降低冷凝結露的風險、避免硬件損壞的可能,但終究對TEC那高企的峯值功耗無能爲力。它還帶來了更多適配與兼容性問題:大量控制元件的引入,不僅讓散熱器的運作原理空前複雜,更令Cryo系統的成本水漲船高,世人望而卻步。

雪上加霜的是,作爲Cryo技術的初次亮相,它的表現實在令人尷尬:在i9-10900K平臺上,搭載了TEC製冷片的酷冷至尊ML360 SUB-ZERO,卻僅在功耗較低時方有優勢。

是的,待機時的處理器溫度很是出色,Cryo技術成功地將其降至16.3℃——遠遠低於25℃的室溫。然而,隨着處理器功耗的不斷攀升,Cryo技術的領先幅度也越來越小。

當處理器功耗達到170W時,搭載了Cryo技術的冷排已與傳統360水冷持平。這已達到TEC製冷片的極限,但還遠非酷睿的極限——當CPU發熱超過220W時,傳統的360水冷將實現反超!

這已不是“半導體散熱”首次進入個人電腦領域了,但每一次努力都鎩羽而歸。早在十年以前,酷冷至尊便已嘗試將TEC與風冷塔體結合,最終的成果“V10”卻宛如一個怪胎。如今,英特爾再度向這一領域發起挑戰,終究難以避免失敗的結局。

Cryo技術的複雜設計固然是“進步”,但其誕生的背景卻令人哭笑不得——2020年,正是14nm製程的最後時刻。落後工藝所帶來的巨大功耗,愈發成爲困擾消費者們的問題根源。

“世界上性能最高的晶體管”




市場期待着英特爾研發出能效優異的製程,英特爾卻用更爲複雜、功耗更高的散熱器來“解決問題”——如此方案治標不治本,顯然與世人的初衷背道而馳。Cryo技術二世而亡,正是消費者對其的回應。

後記

“在巨人的藍圖中,CPU與散熱器協同工作是未來的方向。”

Cryo技術的巨輪由此起航,並終於在3年後正式擱淺。

然而,英特爾似乎未能從中汲取教訓。又或者,這家企業並不在意問題的根源。

在處理器的發熱逐年攀升的當下、芯片的能耗動輒數百瓦的今天,下一代“散熱解決方案”的設計,又將何去何從呢?

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