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水冷散热用液体(通常是水 + 防冻剂混合物)作为传热介质,将 CPU/GPU 产生的热量搬运到远端散热排,再由风扇排出机箱。分为一体式(AIO)和自定义管路两类,是高性能 PC 和数据中心的主流散热方案。

| 水的比热容 | 4186 J/kg·K(约空气 3500 倍) |
| 360 mm AIO 散热上限 | 约 300 W |
| 数据中心浸没冷却 PUE | 约 1.03~1.05 |
水的比热容(4186 J/kg·K)约是空气的 3500 倍,液体传热效率远超空气。在同等噪音水平下,240 mm 冷排的散热量可超过 200 W,顶级 360/480 mm 冷排能压制 300 W 以上的旗舰 CPU(如 Core i9-13900K、AMD Ryzen 9 7950X 满载均超 200 W)。风冷顶级塔式散热(如 Noctua NH-D15)极限约 180~200 W,在此之上水冷明显更有优势。此外水冷冷头体积比大型风冷塔更紧凑,不会遮挡内存插槽。[1]
一体式水冷(AIO,All-In-One)出厂预充液、免维护,装机简单,Corsair H150i Elite、NZXT Kraken Z73 是主流产品,适合追求便利的玩家。自定义水冷(Custom Loop)由用户自行选购水泵(DDC/D5)、水箱(Reservoir)、铜镍水冷头、冷排、软管/硬管,可覆盖 CPU 和 GPU,视觉效果和散热上限更佳,但成本高(入门套件 500 美元起)、维护复杂(需定期换液)。
数据中心的水冷思路完全不同:Google 和 Meta 在服务器机架层面引入直接液冷(Direct Liquid Cooling),将冷却液管路直接接到每台服务器内部,或使用浸没式冷却(Immersion Cooling)——将整块服务器浸入绝缘氟化液(如 3M Novec)中,PUE(电能使用效率)可低至 1.03。

| 水的比热容 | 4186 J/kg·K(约空气 3500 倍) |
| 360 mm AIO 散热上限 | 约 300 W |
| 数据中心浸没冷却 PUE | 约 1.03~1.05 |
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