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主流显卡散热技术大盘点


早前在各大网址披露的改装版 iGame 260+显卡,虽然最终运行的温度还暂时不得而知, 但是网友的动手能力还是得到一定的好评。 这当中也不乏一批持保留态度的玩家们, 针对内 部结构、制作成本等方面都有不少争议。 相对于传统的风冷散热来说,水冷散热在中国玩家群体里面,可以说是比较早开始“玩” 的一种形式。 早期显卡 GPU 在发热量上来说相比如今动辄 200W 以上功耗的 GPU

来说,风 冷散热完全可以满足普通玩家, 乃至超频玩家突破超频记录也可以直接使用风冷散热系统搞 定。下面我们来结合当今市面显卡,分析主流显卡散热方案。 ● 传统风冷散热 为了更好的给显卡散热,厂家们设计了很多的主动散热方案,主动散热主要采用风冷, 少数高端产品也有用液冷的方案,这就是我们在显卡上看到的厚厚的散热片和风扇了。 影响风冷设备的效果主要有风道设计,轴承与转速,散热片设计等几个方面的因素。而 常见的风冷方案,散热风扇的类型按照风道设计,有直吹风扇和涡轮风扇之分。 常见的直吹式散热设计有以下几种:

压固式

铝挤式 大黄蜂散热器是优化风道设计的产物之一,大黄蜂散热系统对传统单一的开放式散热结 构经行了全新改良,它结合了空气动力学和仿生学原理,将风道系统散热理念贯穿其中,从 而解决显卡内和显卡外散热难题。

涡轮式 风道设计方面,涡轮风扇比直吹风扇更有优势,涡轮风扇有比较强的抽风和送风能力, 它可以从机箱外抽取机箱外的冷空气送入风扇风道内, 从涡轮风扇风道的出风口压出, 直吹 供电电路。但是直吹方式的风扇也可以做的不错,像上面的热管双风扇的散热器,核心温度 下降的同时,也可以给整个显卡表面散热,不过利用的空气都是机箱内的热空气,效果自然 比不上抽取机箱外的空气的效果了。不过涡轮风扇一般造型比较奇特,价格都比较贵,很多 厂家利用涡轮风扇的设计思路, 改良了直吹式的风扇, 得到界乎涡轮风扇和直吹风扇之间的 一种风扇类型。 显卡使用被动散热的优势就是成本低,而且使用的时候安静。散热片设计是我们最常见 应用最为广泛的被动散热器, 它采用了有着热传递系数极高的散热材质设计, 通过精密的切 割技术,将散热材质切割成鳍片状,这种做法进一步扩大散热片与空气的接触面积,提高散 热的效率。通常散热鳍片的数量越多,散热的效能也会越好。这种类型的被动散热器,被广 泛应用到入门级或中低端显片中。 年度力作 iGame260+显卡正是配备热管和风道优化系统,再加上涡轮散热片的辅助,使 得散热效果达至最佳。i-Cooling System,英文简称 ICS,中文名“双流散热系统技术”。

所谓双流系统散热,与传统单一的散热结构不同,他结合了空气动力学、仿生学原理, 更强调风道系统性散热。其中包含两大模块:其一,显卡内气“流”,无论大到 GPU 核心还 是小到 Mosfet 元件,均匀散热;其二显卡外气“流”,利用机箱内外压强差与流体力学原理, 形成加强型风道进行辅助散热,同时达到卡内卡外快速排除热量。

图 7:被动散热式 早期也有显卡使用热管和散热片同时使用,是显卡达到更好的散热效果。

业界第一款“夹层式流体”热管技术显卡 热管具有极高的导热性、良好的等温性,冷热两侧的传热面积可任意改变,可远距离传 热、可控制温度等优点,诞生早期主要应用于宇航、军工等行业,后来在冶金、化工、交通、 机械以及电子技术等行业都有了广泛应用。

热管类

iGame 研究所推出的热管散热器 现在,热管已经成为市面上一些高端 PC 散热的主流配置部件,相比于传统金属散热器, 热管散热器具备低噪声、高效能的技术优势,随着技术不断成熟和大规模的生产应用,热导 管的价格也越来越容易接受。 现在七彩虹的很多高端显卡都使用热管和风扇同时使用的散热 方式,从而提高显卡散热。

● 水冷散热方案 在最初的电脑液冷散热器里,通常采用水做为导热液体,因此电脑用户们当时也称液冷 散热器为水冷散热器。基本上,一套液冷散热系统必须具有以下部件:水冷块、循环液、水 泵、管道和水箱或换热器。水冷块是一个内部留有水道的金属块,由铜或铝制成,与 CPU 接触并将吸收 CPU 的热量,所以这部分的作用与风冷的散热片的作用是相同的,不同之处 就在于水冷块必须留有循环液通过的水道而且是完全密闭的, 这样才能保证循环液不外漏而 引起电器的短路。

循环液的作用与空气类似, 但能吸收大量的热量而保持温度不会明显变化, 如果液体是水, 就是我们大家熟知的水冷系统了。水泵的作用是推动循环液流动,这样吸收了 CPU 热量的 液体就会从 CPU 上的水冷块中流出,而新的低温的循环液将继续吸收 CPU 的热量。水管连 接水泵、水冷块和水箱,其作用是让循环液在一个密闭的通道中循环流动而不外漏,这样才 能让液冷散热系统正常工作。水箱用来存储循环液,回流的循环液在这里释放掉 CPU 的热 量,低温的循环液重新流入管道,如果 CPU 的发热功率较小,利用水箱内存储的大容量的 循环液就能保证循环液温度不会有明显的上升,如果 CPU 功率很大,则需要加入换热器来 帮助散发 CPU 的热量,这里的换热器就是一个类似散热片的东西,循环液将热量传递给具 有超大表面积的散热片,散热片上的风扇则将流入空气的热量带走。

虽然液冷散热器有着种种不便,但由于散热效果优秀,一直以来还是有许多电脑 DIY 爱 好者支持这种散热方式。然而,被视为高端且安装过程复杂的液冷散热器,在如今已经渐渐 的朝着简单易用的方向靠近,随着计算机处理器功耗的逐渐增大,系统温度的逐渐升高,未

来经过人性化设计的液冷散热产品将很有可能占据散热器市场的半边天, 如果做工与设计都 趋于成熟,液冷散热器也许真的会取代风冷散热,成为个人电脑的主流散热方式。 纵观目前主流显卡市场,散热方案可谓层出不穷。早期厂商所追求的散热性能,往往忽 略了噪音。随着散热器的不断发展,散热器无论从风道合理性、外观都有着长足的进步,以 致于出现众多玩家改装的显卡作品出现,向着更高端的目的推进,这也是 DIY 带给我们的 乐趣。


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