液态金属CPU散热器的技术经济学探析

影响液态金属CPU散热器能否大规模商用的两个最关键因素在于性能和成本［20，21］。性能方面，第三代液态金属CPU散热器定位为高端产品，其已经能够达到市售顶级CPU散热器的水平。尽管成本偏高，但作为一款具有高性能的全新产品，其仍然对众多的电脑发烧友有着独特的吸引力。除此之外，在学术市场，越来越多的工程热物理领域研究人员开始对液态金属相关技术和产品表示极大的兴趣。因此，尽管第三代高性能液态金属CPU散热器价格较高，但可以想象其在发烧友市场和学术市场仍然具有相当的客户需求［1］。

对于面向普通玩家的中端液态金属CPU散热器而言（如第二代液态金属散热器），其目标市场在于传统CPU水冷领域。尽管中端液态金属产品性能相对第三代液态金属散热器略逊一筹，但其相对市售水冷而言仍然具有明显的性能优势，同时其成本也在普通玩家可接受的程度。就中端液态金属CPU散热器和市售典型水冷的技术经济学问题，可做如下简要分析［1］。

市售普通水冷CPU散热器的售价约600元，其组成包括：

其中Pw为水冷散热器售价，Fw为器件成本，G为利润。典型器件成本为300元，利润为300元。对于液态金属CPU散热器而言，其售价可表示为：

其中，FLM为液态金属系统器件成本，L为液态金属成本，G为利润。中端液态金属CPU散热器的器件成本约300元，液态金属成本约400元，利润约300元。因此，中端液态金属CPU散热器的售价一般定为1 000元左右。从中可以看出，其更高的售价主要在于较高的液态金属工质成本。

对于用户而言，其总消费金额不仅为产品售价，还需考虑产品维护和开支节省等多种经济因素。若用户购买水冷散热器产品，其最大问题在于水介质容易蒸发，用户需定期补充水冷液，并适时更换老化水管。因此，用户购买水冷散热器产品的总花费金额可表示为：

其中，PW为售价（600元），M为维护成本。购买水冷液和更换软管为一次性消费，可假设用户每两年补充水冷液及更换软管共计消费100元，则维护成本可表示为：

其中，n为使用年限，方括号代表取整运算。(www.xing528.com)

对于液态金属CPU散热器而言，由于无须补充液体等维护工作，因此几乎无维护费用。同时，因为液态金属不易泄露、污染，易于回收，可采用产品液体回收折现的商业策略来进一步降低成本［1］。该策略可设计为用户自购买之日起，无论产品新旧好坏，均可将产品回退给公司并获得返现200元。而公司则利用返还散热器中的液态金属继续生产新的液态金属散热器，达到降低双方成本的目的。除此之外，因为液态金属散热器中电磁泵功耗极低，相对水冷系统而言，其电能节省ΔP可达10 W左右。综合上述因素，用户购买液态金属产品的总花费可表示为：

其中，液态金属产品售价PLM为1000元。S为节能收益，R为回收折现收益。假设用户日均开机时间t为10小时，电价m为0.8元／千瓦时，全年开机天数N为365天，则选择液态金属CPU散热器后节能收益为：

其中，n为使用年限。同时，考虑返还现金的时间价值，旧产品返还折现可计算为：

其中，i为年利率（拟定为5%）。综合以上模型及数据，可分别计算出用户购买水冷或液态金属散热器的总花费随使用年限的变化关系，如图10-35。

图10-35　购买水冷或液态金属散热器的总花费随使用年限的变化

从图10-35可以看出，用户购买水冷的初始成本为600元，但后期会在维护成本上持续投入，总消费值每两年增加100元。在使用年限达到8年时，总投入花费已经超过1 000元。如果用户购买液态金属产品，其初始花费为1 000元。但因为散热器可随时返现200元，若只使用1年，则用户的实际花费为800元。随着使用年限的增长，液态金属散热器不仅不需要维护消费，同时还会带来显著的节能收益（约每年30元）。虽然现金返现会随着时间的增长而贬值，但持续的节能收益能抵消返现的贬值效应。因此，总体而言，随着使用年限的增加，选择液态金属散热器的用户能获得更大的收益［1］。在使用年限达到第4年时，液态金属CPU散热器的总花费即可低于水冷散热器，且使用年限越长，优势越明显。

更进一步，如果考虑镓铟液态金属不易泄露、不易蒸发、不易发生物化性质改变，且会随着时间的流逝而增值这一特点。选择液态金属CPU散热器的用户将能获得更大收益。最后，液态金属CPU散热器还具有易于安装、无须维护、体积小、重量轻，且能承载远超水冷的极高热流密度等优点［1］。因此，综合考虑经济性、易用性等因素，中端液态金属CPU散热器相对市面上典型水冷散热器具有相当出色的竞争力和优势。