酷冷至尊ML360 SUB-ZERO半导体散热器评测
前言：散热器的演变
DIY硬件始终经历着高速的发展，CPU作为核心部件，从多年前的单核演变至如今的主流6核，高端10核，甚至在消费级处理器范畴内已经可以轻松搭建出用于内容创作的16核主机。虽然工艺制程在不断的进步，但是核心数量的增加以及频率的提升，高性能CPU的功耗也在不断的突破极限。可以预见的是，随着AMD与Intel关于核心数量与频率的竞争还会持续进行，未来数年内消费级CPU仍将维持高功耗/高发热的状况。
纵然CPU制造商会尽一切办法，通过“智能、动态”的频率设计来让性能与功耗之间取得平衡。比如Intel有着眼花缭乱的“Turbo Boost 2.0、Turbo Boost Max 3.0、Thermal Velocity Boost”，AMD也拥有“Precision Boost、Extended Frequency Range”等频率控制技术，来让CPU的功耗“看起来”比较低，至少让标称的且大家比较熟悉的“TDP”这项指标不会太难看。但实际上，一颗标称125W TDP的Intel酷睿i9-10900K处理器，在不进行手动超频，仅通过简单的BIOS设置解锁功耗限制的情况下，就能够达到惊人的230W满载功耗；AMD依靠着更先进的制程工艺，情况稍好一些，但以标称TDP 105W的Ryzen 9 5950X为例，在开启PBO模式后，实际满载功耗仍将突破200W。
风冷以及水冷，都是大家比较熟悉的散热模式了。其实大家平时使用的一体式水冷，其部分原理仍旧属于“风冷”的范畴，不过是散热器的导热介质由热管的“蒸发-凝结”自动循环原理，替换为依靠由水泵电机主动循环带动的液体传导，最终所有的热量还是通过风扇的转动，形成强制对流，将鳍片（风冷）或冷排（水冷）的热量传递到环境中帮助芯片降温。因此，风冷与水冷散热器都属于“被动”的散热的形式，因为芯片的高温与环境的低温所产生的温差范围，决定了传统散热器作为"热量的搬运工"，最多只能将芯片的温度降低至接近环境温度。
所以，与处理器共同进退的“散热器”，在某种程度上，也决定着CPU性能的推进速度。毕竟大多数DIY玩家与内容创作用户群体，更在意主机的绝对性能而非功耗。只要散热器性能能够跟上，就还能进一步压榨出更强的CPU性能。自从2000年由酷冷至尊发布全球首款利用热管导热的风冷散热器，2005年同样由酷冷至尊发布全球首款一体式风冷散热器至今，风冷与水冷的散热基础模型在近20年的时间里没有更新过。这也意味着，仅仅依靠现有的“被动散热”已经有些力不从心，如果需要持续攻克芯片高温的散热问题，是否需要一种“主动制冷”的新模式出现？
答案可能还是有的，那就是利用热电效应原理的的半导体制冷技术。作为PC散热领域引领新技术的先驱，酷冷至尊发布了与Intel联手打造的半导体制冷PC散热器：ML360 SUB-ZERO，今天我们就来看看，这个全新类型的黑科技散热器，是否能够成为高端散热器发展的新方向。
随着工艺制程的提升，晶体管密度增加，CPU的核心的封装DIE面积越来越小，根据热力学原理，导热面积越小的情况下，需要更大的温差来维持热传导性能，温差较小的传统散热形式无法解决这个问题。即便CPU功耗并不高，但仍然会严重积热（热量出口面积不够），导致频率上限过低。但CPU的发展之路注定了晶体管密度还将继续提升。TEC天然具备较大的温差属性（吸热端温度可轻松做到-20℃），可能是解决小面积高热量传导的最佳方案。这不是只有Intel所面临的问题，AMD同样很头疼。
而且，不是所有程序都能够很好的利用主机的多核心资源，我们日常办公，游戏等应用仍然更需要强劲的单核心性能而非多核低频，因此TEC散热器能够帮助用户便利的达到符合实际应用需求的更高频率，即便是核心不那么多，也能带来更好的实际性能。这也是类似于Intel i5 9600K，Intel i5 10600K这类少核高频处理器存在的意义。
TEC散热器，正因为更符合CPU内核“低温高能，高温低能”的工作特性，同时具备可量产，可精确智能调节的属性，就能够在某些特定目标下替代不可控且繁琐的液氮超频，成为新概念的超频工具。
什么是TEC半导体制冷片？
半导体制冷原理是基于热电效应（含塞贝尔效应和珀尔帖效应），其核心是P-N结组成的热电偶，P型半导体中电子不足有多余的空穴，N型半导体中有多余的电子，这两种半导体分别含有正的、负的温差电势，所以当有直流电通过P-N结时，在结点处由于有温差电势，也就会有能量转换，从而与外界会有能量交换。为了进一步提高制冷能力，通常会将多个这样的热电偶串并联在一起组成热电堆，制冷/制热能力也就更好，这种散热装置被称为ThermoElectric Cooling，简称TEC。
TEC散热片的吸热（冷）端贴近发热的CPU，给CPU降温；TEC另外一面则进行放热，其具备无噪声、无振动、不需制冷剂、体积小、重量轻等特点，且工作可靠，制冷速度极快，易于进行温差冷量可控调节。当然，TEC半导体制冷应用于PC散热的难点也不少，之前我们的超能课堂已经有过相关的科普。
对于CPU来说，低温带来的性能优势是什么大家可能不太了解。如果CPU内核温度越低，就天然能在同功耗甚至更低的功耗下，达到更高的频率，可简单理解为CPU都是低温高能，高温低能的产品。平时大家无法体会到这个特性，是因为性能最强的风冷和水冷都无法做到让处理器低于室温，使其内核稳定的停留在到0℃~20℃的稳定温度区间。打个比方（非准确数值，只用于概念表达），假如让一颗CPU的某一个核心运行在5.5GHz的超高频，在TEC的压制下，可以将其控制在50℃，50W功耗，1.3V电压；如果没有TEC的大温差制冷，这个核心温度会急剧提升至90度以上，在高温下要维持内核的高频，电压会提升至1.45V，单核功耗提升至80W，最终导致CPU无法稳定高频运行。使用TEC散热器，就相当于开启了一个特别定制的CPU舒适温区，能让部分核心去冲击在传统散热条件下无法达成的高频率。
产品解析：做工优良，无RGB光污染
ML360 SUB-ZERO的包装挺大，印刷有酷冷至尊与Intel双品牌。Intel负责CRYO散热技术中，将半导体散热应用于PC领域的软件开发控制标准，酷冷至尊则进行硬件设计研发，最终呈现在我们面前的就是这款由360水冷排+TEC水冷头+水泵串联的一体式散热器。
ML360 SUB-ZERO通体采用黑色设计，360水冷排与寻常的一体式水冷无差异，水泵为独立设计，体积比普通集成在冷头内的泵更大，满载功耗为13.8W，能够比常规水泵带来更高的流速。水泵带长条形的金属安装支架，需要匹配合适的12cm风扇孔位进行安装。当然最核心的部分就是串联其中的水冷头，这颗TEC水冷头为八边形外观设计，顶部嵌有酷冷至尊金属LOGO，在不含水泵的情况下，体积比寻常的水冷头更大。
ML360 SUB-ZERO的水冷头因包含半导体散热技术，结构也更为复杂。内部上层的A点为控制电路PCB，内含温度感应器试试调控TEC的输出功率，避免结露；A与B之间为常规水冷的导流水路及微水道导热底座，不仅要带走CPU的热量，还要为TEC制冷片的热端提供散热；B点为最核心的半导体制冷片（TEC），制冷片下方的C点，为最终接触CPU的散热铜底，铜底内同样内置了温度与湿度传感器，将实时采集的数据回馈到系统控制PCB进行调控；下方的D点为塑胶的密封裙边，将CPU整体的进行包裹，隔绝低温区的气流流动，避免因为湿度与温差导致的主板元器件结露损毁硬件。
因半导体制冷所需功率较大，ML360 SUB-ZERO的TEC工作功率为满载180W左右，所以的冷头的一侧为独立供电口，接头需要使用平时给显卡供电的PCI-E 8-Pin。同时Intel CRYO系统软件需要对接受并发送TEC传感器产生的数据和指令，冷头还带有一个Micro USB接口，直接与主板的USB 2.0接口连接。
我们来近距离看下ML360 SUB-ZERO的灯头底部。水冷头采用了压力扣具设计提高性能，因为Intel研发的CRYO散热技术，同时需要主板、CPU、TEC的软硬件需要协同工作，所以目前只支持自家的LGA1200平台；吸热端的铜底为加厚设计，可减少处理器温度波动，降低产生结露的可能性。
360冷排所配置的3颗12cm风扇为650~1900RRM，提供最大59 CFM的风量与2.0 mmH?O的风压；水冷管包裹黑色织网，管径较粗，和常规水冷相比属于偏硬的类型。
配件部分比较简单，安装扣具，螺丝，说明书，供电线与USB信号线。
安装体验：需要考虑机箱兼容性
ML360 SUB-ZERO底座的塑胶包围边缘为软橡胶质，符合主板设计规范，可以避开CPU周围的元器件，直接贴合至主板PCB。
对接好扣具拧紧螺丝后，散热器就完全“罩”住了CPU。与普通风冷水冷不同的是，TEC制冷的情况下，可能与环境产生较大的温差，密封后避免冷热气流交汇结露。
我们使用酷冷至尊COSMOS C700M来进行了实际装配，安装流程大致和常规一体式水冷类似，区别在于因结构特殊，ML360 SUB-ZERO的安装过程多了一些限定：1. 因为存在与水泵位置与能效关系，水冷排通常需要安装在机箱顶部，水泵安装于机箱前部。2. 水冷头的进出水管只能朝向内存方向，内存的安装高度限定在45mm左右。3. 独立水泵的固定，需要机箱的前置风扇位具备可移动的安装滑轨（不是简单四个孔的那种结构），或者机箱前置可同时兼容14cm或12cm风扇，否则其中一个前置风扇和水冷泵只能二选一进行安装。
硬件安装完毕后，开机可以正常进入系统。此时我们需要安装Intel Cryo Cooling软件，才能开启ML360 SUB-ZERO散热器中的TEC制冷功能，否则将以普通水冷模式运行；
另外目前Intel CRYO需要搭配Intel Extreme Tuning Utility（XTU）进行超频，可以在Windows下方便的进行CPU电压调节，单个核心的频率设置，TVB温度与倍频联动关系等。
Intel CRYO软件在安装时会自动检测处理器型号，如果系统并非Intel 10代酷睿处理器，软件将无法安装；装好后软件会自动检测到符合Intel CRYO技术标准的TEC散热器，并且可以设置三档调节模式，对应的模式会通过冷头上的LED灯指示的颜色进行提示：
- 红色LED闪烁 ：TEC is not functioning -未识别TEC装置，无法通过CRYO软件控制（如果忘记接驳冷头to主板的USB线就会出现这种情况）
- 蓝色LED闪烁 ：Standby Mode -TEC待机模式，此时半导体制冷不工作，仅通过360水冷组件进行散热。
- 绿色LED闪烁 ：Cryo Mode -TEC智能模式，此时TEC会根据主板传感器和水冷头传感器，获取温度，频率，功耗，湿度等数据，智能的进行TEC制冷功率调节。这个控制范围很大并且灵敏（0W~180W），通常情况下使用Cryo Mode就足够。
- 紫色LED闪烁 ：Unregulated -TEC无限制模式，此时无论CPU温度高低，TEC将持续以最大功率进行制冷输出（180W），超频测试时才可能会使用此模式，日常使用不需要，因为Cryo Mode同样能达到智能持续的满载功率输出。
开机后默认开启Standby Mode，TEC不工作，CPU待机低功耗状态下的内核温度维持在33℃左右。
切换到Cryo Mode时，TEC智能输出制冷功率，CPU待机状态下，内核温度会在几秒内降低至14℃，此时的环境温度为25℃，处理器已经低于室温运行了。
切换到Unregulated模式时，TEC满功率输出制冷功率（180W），CPU在不负载的低功耗下，内核会很快的降至零下负温度，但目前的硬件传感器低于0℃时也显示0℃，所以读数实际是不准确的。
对比常规360水冷散热性能测试：各有优势区间
测试目标：了解TEC水冷散热器性能表现的优势与劣势区间段，包含完全关闭TEC，仅依靠360水冷散热情况下的性能情况（TEC模块对水冷头的结构改变，是否会影响原本水冷的散热性能），对比现有的常规360 AIO一体式水冷有哪些性能特点。
测试方式：通过BIOS中锁定处理器PL1与PL2功耗的方式，测试Intel 酷睿i9-10900K处理器，在5~20W（待机功耗）、70W（FPU全核满载）、120W（FPU全核满载）、170W（全核满载）、220W（全核满载）五档负载功耗状态下，记录TEC 360水冷与传统360水冷散热器分别展现的性能数据对比。因CPU表面温度在极低温情况下传感器读数不准确，数据采样为10个内核的内核平均温度。代表TEC制冷模式的ML360 SUB-ZERO分别设置为CRYO智能控制模式与STANDBY待机模式，代表传统360水冷模式的ROG STRIX LC360 RGB，风扇与水泵均设置为默认的PWM温控模式。
在0~20W波动的待机状态下，其实已经展现出TEC制冷的部分特性了。开启TEC制冷的待机温度为16.3℃，远低于室温25℃。传统水冷的表现则为正常的30.1度。不过当关闭TEC制冷，仅依靠360水冷散热的ML360 SUB-ZERO，35.4度的性能表现是弱于传统水冷的。不排除确实因植入了TEC模块后冷头内部结构改变，导致纯水冷性能的下降。
在处理器70W功耗的轻度负载下，TEC制冷依旧胜出。不过非TEC待机模式下，ML360 SUB-ZERO纯水冷性能确实收到了冷头导热结构的影响，对比之下温度非常高。
来到120W功耗的中度负载下，TEC制冷功率也提升至了164W。此时TEC制冷的温度性能依然胜出，不过领先优势在缩小。而非TEC制冷情况下CPU温度依然过高（85.5℃）。
来到170W功耗的高度负载下，TEC制冷功率和中度负载类似的166W，接近180W的最大功率。此时TEC制冷的温度与传统360散热器持平。而非TEC制冷情况下CPU温度就超高了。目前看起来，受到全新的冷头结构限制，其水冷部分可能主要是给TEC制冷片的热端散热的，并不能直接有效的作用于CPU本体。
最后在220W功耗的极限负载下，TEC制冷提升至接近全功率的171W。传统360散热器也在此功耗区间段性能反超了TEC制冷散热器。TEC STANDBY模式因上一档测试温度已经破百，本次不再记录。在裸平台测试下的CPU满载时，ROG STRIX LC 360 RGB的风扇转速达到了2100RPM，测试后的噪音值达到了59分贝，已经属于吵闹的级别。酷冷至尊ML360 SUB-ZERO则相对安静，不过它也有一个独特的问题：虽然TEC制冷模组本身是0噪音工作，但风扇与水泵是直接通过sata接口的12V供电，并不能通过主板的PWM或DC温控，无论CPU是低负载还是高负载，均维持定速工作，裸平台下运行噪音为50分贝，风扇和冷头发出的声音并不大，比较明显的还是水泵工作时的高频声。
将其安装至机箱内后，机箱的隔音作用，可将ML360 SUB-ZERO水冷的工作噪音降低至45分贝左右。白天无太大影响，夜间安静的时候会比较明显。
对比常规360水冷散热器超频性能测试：少核低温更能超
测试目标：测
