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早前在各大網址披露的改裝版iGame 260+顯卡,雖然最終運行的溫度還暫時不得而知,但是網友的動手能力還是得到一定的好評。這當中也不乏一批持保留態度的玩家們,針對內部結構、制作成本等方面都有不少爭議。
相對於傳統的風冷散熱來說,水冷散熱在中國玩家群體裡面,可以說是比較早開始『玩』的一種形式。早期顯卡GPU在發熱量上來說相比如今動輒200W以上功耗的GPU來說,風冷散熱完全可以滿足普通玩家,乃至超頻玩家突破超頻記錄也可以直接使用風冷散熱系統搞定。下面我們來結合當今市面顯卡,分析主流顯卡散熱方案。
傳統風冷散熱
為了更好的給顯卡散熱,廠家們設計了很多的主動散熱方案,主動散熱主要采用風冷,少數高端產品也有用液冷的方案,這就是我們在顯卡上看到的厚厚的散熱片和風扇了。
影響風冷設備的效果主要有風道設計,軸承與轉速,散熱片設計等幾個方面的因素。而常見的風冷方案,散熱風扇的類型按照風道設計,有直吹風扇和渦輪風扇之分。
常見的直吹式散熱設計有以下幾種:
壓固式
鋁擠式
大黃蜂散熱器是優化風道設計的產物之一,大黃蜂散熱系統對傳統單一的開放式散熱結構經行了全新改良,它結合了空氣動力學和仿生學原理,將風道系統散熱理念貫穿其中,從而解決顯卡內和顯卡外散熱難題。
渦輪式
風道設計方面,渦輪風扇比直吹風扇更有優勢,渦輪風扇有比較強的抽風和送風能力,它可以從機箱外抽取機箱外的冷空氣送入風扇風道內,從渦輪風扇風道的出風口壓出,直吹供電電路。但是直吹方式的風扇也可以做的不錯,像上面的熱管雙風扇的散熱器,核心溫度下降的同時,也可以給整個顯卡表面散熱,不過利用的空氣都是機箱內的熱空氣,效果自然比不上抽取機箱外的空氣的效果了。不過渦輪風扇一般造型比較奇特,價格都比較貴,很多廠家利用渦輪風扇的設計思路,改良了直吹式的風扇,得到界乎渦輪風扇和直吹風扇之間的一種風扇類型。
顯卡使用被動散熱的優勢就是成本低,而且使用的時候安靜。散熱片設計是我們最常見應用最為廣泛的被動散熱器,它采用了有著熱傳遞系數極高的散熱材質設計,通過精密的切割技術,將散熱材質切割成鰭片狀,這種做法進一步擴大散熱片與空氣的接觸面積,提高散熱的效率。通常散熱鰭片的數量越多,散熱的效能也會越好。這種類型的被動散熱器,被廣泛應用到入門級或中低端顯片中。
年度力作iGame260+顯卡正是配備熱管和風道優化系統,再加上渦輪散熱片的輔助,使得散熱效果達至最佳。i-Cooling System,英文簡稱ICS,中文名『雙流散熱系統技術』。
所謂雙流系統散熱,與傳統單一的散熱結構不同,他結合了空氣動力學、仿生學原理,更強調風道系統性散熱。其中包含兩大模塊:其一,顯卡內氣『流』,無論大到GPU核心還是小到Mosfet元件,均勻散熱;其二顯卡外氣『流』,利用機箱內外壓強差與流體力學原理,形成加強型風道進行輔助散熱,同時達到卡內卡外快速排除熱量。
被動散熱式
早期也有顯卡使用熱管和散熱片同時使用,是顯卡達到更好的散熱效果。
業界第一款『夾層式流體』熱管技術顯卡
熱管具有極高的導熱性、良好的等溫性,冷熱兩側的傳熱面積可任意改變,可遠距離傳熱、可控制溫度等優點,誕生早期主要應用於宇航、軍工等行業,後來在冶金、化工、交通、機械以及電子技術等行業都有了廣泛應用。
熱管類
iGame研究所推出的熱管散熱器
現在,熱管已經成為市面上一些高端PC散熱的主流配置部件,相比於傳統金屬散熱器,熱管散熱器具備低噪聲、高效能的技術優勢,隨著技術不斷成熟和大規模的生產應用,熱導管的價格也越來越容易接受。現在七彩虹的很多高端顯卡都使用熱管和風扇同時使用的散熱方式,從而提高顯卡散熱。
水冷散熱方案
在最初的電腦液冷散熱器裡,通常采用水做為導熱液體,因此電腦用戶們當時也稱液冷散熱器為水冷散熱器。基本上,一套液冷散熱系統必須具有以下部件:水冷塊、循環液、水泵、管道和水箱或換熱器。水冷塊是一個內部留有水道的金屬塊,由銅或鋁制成,與CPU接觸並將吸收CPU的熱量,所以這部分的作用與風冷的散熱片的作用是相同的,不同之處就在於水冷塊必須留有循環液通過的水道而且是完全密閉的,這樣纔能保證循環液不外漏而引起電器的短路。
循環液的作用與空氣類似,但能吸收大量的熱量而保持溫度不會明顯變化,如果液體是水,就是我們大家熟知的水冷系統了。水泵的作用是推動循環液流動,這樣吸收了CPU熱量的液體就會從CPU上的水冷塊中流出,而新的低溫的循環液將繼續吸收CPU的熱量。水管連接水泵、水冷塊和水箱,其作用是讓循環液在一個密閉的通道中循環流動而不外漏,這樣纔能讓液冷散熱系統正常工作。水箱用來存儲循環液,回流的循環液在這裡釋放掉CPU的熱量,低溫的循環液重新流入管道,如果CPU的發熱功率較小,利用水箱內存儲的大容量的循環液就能保證循環液溫度不會有明顯的上昇,如果CPU功率很大,則需要加入換熱器來幫助散發CPU的熱量,這裡的換熱器就是一個類似散熱片的東西,循環液將熱量傳遞給具有超大表面積的散熱片,散熱片上的風扇則將流入空氣的熱量帶走。
雖然液冷散熱器有著種種不便,但由於散熱效果優秀,一直以來還是有許多電腦DIY愛好者支持這種散熱方式。然而,被視為高端且安裝過程復雜的液冷散熱器,在如今已經漸漸的朝著簡單易用的方向靠近,隨著計算機處理器功耗的逐漸增大,系統溫度的逐漸昇高,未來經過人性化設計的液冷散熱產品將很有可能佔據散熱器市場的半邊天,如果做工與設計都趨於成熟,液冷散熱器也許真的會取代風冷散熱,成為個人電腦的主流散熱方式。
縱觀目前主流顯卡市場,散熱方案可謂層出不窮。早期廠商所追求的散熱性能,往往忽略了噪音。隨著散熱器的不斷發展,散熱器無論從風道合理性、外觀都有著長足的進步,以致於出現眾多玩家改裝的顯卡作品出現,向著更高端的目的推進,這也是DIY帶給我們的樂趣。