經常關注我們散熱器評測的朋友應該都發現了,我們在展示解熱性能時,統一採用溫升∆T(CPU封裝溫度 - 室溫)作為核心指標,單位為K開爾文或者稱作開氏度,而非大家更熟悉的、單位為℃攝氏度的CPU封裝溫度。不少朋友會因此感到有點「反常識」,增加了對數據的理解難度,甚至覺得是我們刻意通過這種方式來令數據變得更加好看,弱化產品的性能缺陷。為此,本篇內容我們特地就溫升這一概念進行較為詳細的說明。


溫升是什麼,為什麼要用溫升
溫升並非我們自創的指標,而是有明確的國際標準依據。IEC(國際電工委員會)在《IEC 60050-442:1998》中寫到:溫升是指在負載條件下,按照測試規範測得的附件相關部件及其外殼(如有)的溫度,與附件安裝或使用場所的環境空氣溫度之間的差值。ISO(國際標準化組織)在《ISO 80000-5:2019》中也有對應規範。


對應到散熱器性能上,我們關心的正是「散熱器能將CPU溫度壓制在高出環境多少度的水平」,溫升的定義與這一需求高度契合。如果我們換回CPU封裝溫度的呈現形式,看上去並不會有太大差異。而溫升是通過「CPU封裝溫度 - 室溫」的差值運算得出,直接抹去室溫波動的影響,純粹地呈現散熱器的解熱能力,對比起來也更加地直觀方便。


溫升的單位為什麼用K而不是℃

再來看看K和℃之間的關係。從單度刻度大小來看,其實1K 與 1℃ 完全相等。熱力學溫度與攝氏溫度的轉換僅相差了一個絕對零度數值(273.15),對於「溫差/溫升」這一變化量而言,數值上可以直接等價理解。知名散熱廠商貓頭鷹就是通過CPU溫度與環境溫度的差值來體現自家水冷在不同平台上安靜模式和默認模式的性能差異。

但二者的物理定義有本質區別。℃(攝氏溫標)描述的是「當前的冷熱程度」,比如我們散熱實驗室的室溫穩定控制在22℃左右。溫升則屬於熱力學範疇的變化量單位,描述的是「溫度的上升幅度」。如果用「22K」來描述室溫聽起來就很奇怪了,室溫又怎麼會是一個冷熱變化幅度呢?
實際上,溫升與開爾文K這個組合在多個工業領域中得到應用,小到家裡用的排插,大到路上跑的新能源汽車,甚至是變電站里的萬伏變壓器。在它們的標準文件中,溫升限值的單位無一例外統一採用開爾文K作為考核和過檢的硬性指標,溫升越低,說明產品的能效越高,熱裕度越大、長期使用的可靠性越好,而散熱器性能與溫升之間的關係也是相類似的。



關於數據誤差



如果大家需要還原為熟悉的CPU封裝溫度,只需在溫升數值上加回測試室溫即可。按照理想的線性熱阻模型來看(基於上方線性熱阻的核心公式:器件功耗P恆定,不隨溫度變化;總熱阻Rθ為常數,不隨溫度、溫差改變;處於穩態傳熱,且僅考慮導熱、強制對流等近似線性的傳熱方式),溫升ΔT是與環境溫度TA無關的定值,因此,大家也可以將測試室溫替換成自己使用電腦時的環境溫度,進而推算出大致的、符合自身實際情況的CPU封裝溫度作為參考。至於我們的測試室溫為什麼是選擇22℃,更多考慮的是我國南方冬夏之間的日常室溫差距。22℃左右是一個相對中間且人體感覺涼爽舒適的溫度值,一年下來的每次測試能夠較好地進行控制到位。
我們理解,讓所有人快速適應溫升的表述並不容易。因此在一些比較口語化的表達當中,我們會將開氏度K也簡稱為「度」,同時在評測的測試說明部分作出強調,在保證基礎嚴謹性的同時,讓大家能第一時間聽懂。






