CPUand GPU Water Cooling Tubing Setup vs Performance
CPU和显卡水冷水路设置和散热表现
长久以来,如果你要为自己电脑的CPU和显卡安装分体水冷,那么关于水路顺序的建议是这样的:
冷排—CPU—显卡—水箱—水泵
如果你的系统中有多个显卡或多个冷排,那么水路顺序会边得复杂一些。但思路仍然是给CPU提供循环中最冷的水冷液。水路中的各个部件串联,唯一例外的是多张显卡自身可以选择串联(Series)或者并联(Parallel)。在实际的水冷搭建中,散热性能常常要因为水路安装的便捷性做出牺牲,各部分组建先后进水顺序会做调整,但仍然是串联水路。如果CPU被放在水路中的偏后位置,流过的是显卡加热过的温水,温度上升也仅仅是1摄氏度而已。
近期,我们发现有越来越多的玩家组建了CPU和显卡的并联水路。对于很多相比散热性能更在意外观的玩家来说,并联水路可以是水路更加简洁美观。Ruben Van Leusden漂亮的水冷电脑就是个很好的例子。
起初看到这样并联水路时,外观我是真的很喜欢,但同时我也预判散热效果可能不理想。低水阻的显卡水冷头和高水阻的CPU水冷头并联,意味着有更多的水会通过显卡,而非CPU。尽管并联水路的总流量会上升,但水阻大的部件的流量将会明显下降。
理想情况中在1GPM的流量下(3.78升每分钟),EKSupremacy CPU冷头阻力为0.65PSI,而EK 980显卡冷头阻力为0.6PSI。如果流量为1GPM不变,那么串联水路的总阻力为1.25PSI,并联水路的阻力为0.3PSI。实际情况会更为复杂,因为并联水路流量增大,阻力也相对提高。
虽然经过上面的推理,但我们对于并联散热效果仍一无所知。所以我们应该做一些测试,用数据来说话,绝非直接认定并联水路散热效果不好。
在我们的测试平台中,使用了EK Supremacy EVO X99水冷头和EK的980Ti显卡水冷头。这也是EK水冷用户中非常主流的搭配。为了尽可能降低测试中的变量,我们安装显卡只是把显卡水冷头安装到了水路中。这个测试中我们只关心CPU的散热表现,这是因为在水冷系统中,往往CPU的温度会更高。典型的分体水冷中,一个超频的CPU烤机温度在60-80摄氏度,而显卡烤机一般在40-50摄氏度。
我们对比串联、并联水路的影响,水冷液温度的采样点是CPU的入水口,避免水路顺序的影响。这次使用的CPU是一颗超频的5820K。唯一温度表现的因素就是不同连接方式带来的流量变化。参考早先2012年的测试结果,可以发现CPU水冷头性能在流量低于1GPM时会有明显劣化。
为了搞清楚最差的状况会怎样,我们将测试平台的双DDC水泵(MCP35X2)调节到31%转速。此时串联水路流量为0.8GPM,并联水路中总流量为1.1GPM。并联水路分为CPU和显卡两路,CPU分路的流量会更低,低于总体的50%。
测试总时长为2小时,温度记录频率为1次/秒,记录CPU和水冷液的温度并作差,取温度差最为稳定的15分钟的平均值,测试结果如下图:
测试结果表明,由于并联水路CPU流量降低,CPU-水冷液温度会高出串联水路2.5摄氏度。这个温度差和CPU水冷头方向不同类似,如果考虑CPU水冷头方向因素,温度差可能会有5度之多。(如果流量低这个温度差会更大,流量高则相反)
*注:CPU水冷头一般在下进上出方向有更好的温度表现,上图中并联水路为进出水口水平。
也许有些人会在意2.5度的温度差,有些人则不会。所以我决定在水路中加入额外的显卡。鉴于我没有第二块EK980Ti水冷头,我选择了Bitspower的980水冷头,1GPM下水阻为0.56PSI,和EK的比较接近。CPU和2块显卡并联下,总流量略微上升,但CPU流量将从总流量的50%降到33%。在两块显卡并联,再和CPU串联的测试中,由于水路的总水阻降低,也会有适当的提升。
将第二次的测试结果同第一次汇总形成下表。
双显卡-CPU串联水路由于流量提上温度表现比单显卡更好,双显卡-CPU并联水路表现则更差,二者差距拉大到4摄氏度。
总结
测试结果和我们的预期相符,我们也有了实测数据资料。难么问题来了,并联水路是个糟糕的主意吗?我们的回答是这仍要参考具体形况。2.5摄氏度的温度差并不能算很差,但现实中的情况可能更为糟糕,例如:
1、如果你用了一款很弱的水泵,并联水路会很糟糕
2、如果你用了高水阻的CPU冷头低水阻GPU冷头组合,或者有多块显卡并联,并联水路也不是个好主意。
如果你并不是超频使用一个高功率CPU,CPU温度会比测试中更低,你可能也并不会在意两三度的温度提升。
有很多因素都会影响CPU的温度,例如:性能差的硅脂、不好的CPU水冷头、错误的冷头安装方向,错误的喷射板,风扇吹不透冷排,非钎焊的CPU。
不同的人对于CPU温度的接受程度也不同,有的人可以接受CPU 90度,有的人却连70度都受不了。所以要不要用并联水路,取决于你对CPU温度的接受程度。你不妨看看现在电脑CPU的温度是否满意,再决定要不要尝试。至少我们现在知道了,并联水路对于CPU温度的不良影响有多大。我想这个差距还不足以让我劝诫别人远离并联水路。