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如何看散热器做工 才能选出静音好显卡

    泡泡网显卡频道6月13日 随着处理器制造工艺水平的不断提高,无论是CPU,还是CPU核心的整体功耗,在同性能对比之下,都有了不小程度降低,比如最近比较火的GTX750显卡, 不仅可以将显卡尺寸缩小到“刀卡”的尺寸,而且是近些年来,头一个不需要外接供电就能够运行的独立显卡。尽管如此,但是追求更高性能的玩家们,绝不会在乎显卡会节省多少电量,而关注的是同样的耗电量,能够提升GPU多少的性能。所以目前在PC主机当中,显卡依旧是发热量最大的硬件。

    所以说,对于强大性能,发热量超高的的显卡来说,大多数的普通玩家对显卡散热器的关注并不是很多,他们更多注重的是显卡的性能参数。而实际上,对于高端和专业游戏玩家则会更看重显卡散热器的散热性能,因为散热器性能的高低,往往会决定显卡性能发挥的水平,而且也会影响显卡使用时的静音效果,甚至是显卡本身的寿命。那么今天我们就来用一款高端显卡,现身说法,看看一款出色的显卡散热器应该具备什么样的素质。

    ●热管工作原理

    目前90%以上的散热器,使用的都是热管结构的散热器。而“热管”则是是1963年美国LosAlamos国家实验室的G.M.Grover发明的一种传热元件,这种技术充分利用了热传导原理与致冷介质的快速热传递性质,透过热管将发热物体的热量迅速传递到热源外,其导热能力超过任何已知金属的导热能力。

破除误解 关于热管你不知道的几件事

热管工作原理细节

    热管的工作原理很简单,当受热端开始受热的时候,内管壁周围的液体就会瞬间汽化并产生蒸气,此时这部分的压力就会变大,蒸气流在压力的牵引下向冷凝端流动。蒸气流到达冷凝端后冷凝成液体,同时也放出大量的热量,最后借助毛细力回到蒸发受热端完成一次循环。具体到散热器上,就是散热器底座是受热端,通过热管将热量导出都与其接触的鳍片上,完成整个的散热的过程。

    大体来说,市场上常用的热管类型有两种,一种是“烧结热管”,另一种是“沟槽热管”。在直通的情况下,沟槽热管的导热效率要比烧结热管的导热效率,高出很多。

    ●常用热管分类

    但是目前市场上90%的散热器都在使用“烧结热管”,因为我们使用的散热器热管,为了散热器体积,和使用环境的考虑,不得不需要热管可以进行弯折,而这是沟槽热管的致命伤,对于沟槽热管来说,由于内部结构的限制,在这方面非常敏感。当沟槽管弯曲90度,导热性能大降,甚至只能达到原来性能的1/2。部分采用沟槽管的散热器甚至将其弯曲180度,那样的效果可想而知了。所以烧结热管也成为了,因为使用环境而妥协,所使用的热管。

破除误解 关于热管你不知道的几件事

烧结热管

破除误解 关于热管你不知道的几件事

沟槽热管

    不过这并不是说烧结热管的可以随便弯曲,无所顾忌。任何结构的热管,对弯折次数,和弯曲角度都是非常敏感的,而每次弯曲都会造成热管导热性能的下降。不过,如果尽量保持弯曲部位直径无变化,或者变化很小,可以把性能下降的程度降到最低。

 

    当然对于弯曲变化来说,圆柱形的外壁变成扁平形状,也会大幅降低热传导性能,因为过大的形变会导致热管内部的毛细结构部分中断,这就是为什么绝大多数的笔记本电脑散热性能都非常差的主要因素。

    散热性能 非热管数量取胜

    除了热管的弯曲度,影响热管导热性能的参数就是热管的尺寸,目前主流散热器都会采用6mm或者8mm热管。 其实上,热管直径的增大,带来的是热管毛细内径的增加,而毛细渗透率也会相应提高,也就提高了热管的导热效率。但是需要注意的是,并非热管越多,管径越大越好,因为还需要考虑到芯片顶盖,与热管的接触面积,如果热管受热面积不均匀,或者热管的利用率太低,仍然不能有效提散热效果。所以8mm多热管的散热器并不多见(常见的为4个8mm热管,也有8mm+6mm混合配制)。

    当然我们可以举个例子看看,用一块显卡给大家做个简单的分析。笔者直接从库房拿出一个目前比较火的微星R9 290X Gaming显卡,根据介绍说,显卡的散热器采用Twin Frozr V散热系统。那么我们就结合微星的这个Twin Frozr V系统,看下显卡散热器是如何合理设计的。

显卡

微星R9 290X Gaming显卡

    ●看热管弯曲度

    前面我们已经说了一些热管的特性,那么一款散热器的是否性能足够出色,头一个最重要的就是看热管,看热管是弯曲度是否很多,看热管是否保持圆柱体状态。

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微星R9 290X Gaming显卡 散热器

    从上面这张图,我们就能看出这款散热器使用了1根8mm(最中间那根)和4根6mm直径的热管,除了底部进行180度弯折的热管之外,大部分热管都是处于较为直通的状态,并且弯曲度也比较小。相比较其他热管通通进行180度弯折的“大螃蟹”状散热器热管,较为直通的热管设计,在散热性能上,要好的多。

显卡   显卡

微星R9 290X Gaming显卡 底座和热管

    不过可能是因为散热器整体大小尺寸,以及散热器高度的考虑,散热器的热管的升华端,都被扁平化处理了,不过仅仅是热管的开始一部分被扁平化。所以影响的范围相对有限。另外如果将显卡核心热量的大部分导出到两段式鳍片的另外一片上,4根热管的搭配还是足够的,尤其中间还有一根8mm的热管,那么导出的热量会更高效一些。

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普通显卡散热器热管处理

    普通散热器来说,由于工艺和成本问题,所以热管打了几个弯。当然则样做的目的其实比较明显,主要就是让不明事理的消费看到显卡的热管不少,散热能不错,但是根本就不知道,原来热管在内部已经“七扭八歪”了,很是影响散热的效果。

    ●看热管的排布

    除了我们需要很直观的看清显卡散热器热管弯曲度之外,还需要了解一下热管的分布,如果热管分布不均,很可能让散热器的鳍片散热的功效丧失不少。当然,通常来讲,大厂在做显卡散热器是,都会考虑到热管以及显卡鳍片导热是否均匀的问题。不过谨慎起见,还是要多看一眼。

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微星R9 290X Gaming显卡 热管排布

    刚才我们举过反例的那个显卡散热器,就能够很清晰地看出热管的分布,非常均匀。而再来看微星的这个R9 290X Gaming显卡的散热器热管分布,比较另类一些。

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热管分布

    这里可以稍微做些小说明,显卡鳍片分为两段式,其中一端比较容易解释,热管的排列成均匀分布,中间8mm热管,距离两侧6mm热管的距离稍大一些,主要也是因为8mm热管携带热量多,传导在鳍片上的热量也就大,鳍片热辐射的面积也就相对要大一些。并且我们可以看到风扇可以直接吹透鳍片,为其散热。这里的散热方式比较单一一些。

显卡

热管分布

    而在另外一端的鳍片上,这里的情况就相对复杂一些,由于底部有散热底座,并且与热管相连接,热管也被直接“拍扁”,另外能够从看出底座有大面积的金属区域与这一侧的鳍片相连接,也就是说。在这一端的鳍片,既有根6mm的鳍片进行导热,同时GPU热量还能够通过底座直接传导到上方的鳍片上,相对比较复杂的复合型工作环境。而相比较普通的结构的散热方式,这样的设计,有两个好处,首先是可能更觉有效的利用底座铜板的导热能力,而其次是这样做比较节省材料和制作成本。

    ●看鳍片工艺

    其实无论是对于显卡散热器还是CPU散热器来说,除了热管质量和排布之外,散热性能的好赖,还有一个重要的因素,就是鳍片的利用率。前面我们刚说完的热管分布与鳍片也有着一些联系。因为对于散热器来说,把GPU核心的热量导出来,是一个回事,把如何高效的将热管冷凝端的热量,更高效的导入到鳍片上,更是非常重要的一环。如果热传导做的不好,那么热管就会被“热死”,显卡也会被热死。

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显卡鳍片

    一般来说,高端、发热量较大的显卡,在鳍片的工艺上,都会是用回流焊的技术,将热管与鳍片直接焊死,这样会让热管与鳍片贴合的更加紧密,热能的导入更加高效。

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散热器厚度超薄

    当然,如果我们用图片中这款微星R9 290X Gaming显卡举例来说,因为散热器属于超薄型,所以就需要热管更加高效的将热管的热量,导入到鳍片上,让鳍片发挥非常好的的功效。另外,还需要注意下鳍片的整体搭扣的质量和密度空隙是否整齐。

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传统扣Fin工艺的显卡散热器

    相对于中低端的显卡或者发热量相对较小的显卡来说,太高规格的散热器制作工艺,实在是有点太浪费了。所以一般都是以“扣Fin”这样的方式让热管与鳍片贴合,不过这样的就会造成鳍片密度不均匀,有些鳍片会与热管贴合不紧密等等,会影响整体的散热性能。所以对于微星R9 290X Gaming这样的高端显卡,而且还是使用超薄散热器的显卡,其鳍片制作工艺需要相当的精良,才能够满足显卡散热的需要。

    对于显卡散热器热管与鳍片需要关注,并且注意的方面基本也就前面我们所说的这些了。不过散热器是否能够更好的散热,还有一个重要因素就是风扇。通常来说,因为显卡发热量较大,所以一般的显卡散热器风扇的转速都非常高,增强显卡的散热效果,但是这样做的代价就是噪音过于的吵闹。所以现在为了更好的用户体验,不少厂商都会选择超薄风扇,主要也是为了能够有个静音的效果。

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微星R9 290X Gaming显卡 超薄风扇

    但是超薄风扇使用不正确的话,往往就会造成散热鳍片吹不透,更加影响显卡散热器的散热能力。所以对于高端显卡来说,如果不想让散热器噪音过大,还能够具有更好的散热效果,那么也只有一个方法可以选择, 就是在优化散热器结构的同时,使用超薄结构的散热器鳍片,配合使用超薄大风量的风扇。不过这样的组合,其成本要增加不少,但是散热效果相当出众。

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微星R9 290X Gaming显卡 超薄风扇

    我们依旧还用微星R9 290X Gaming显卡举例。前面我们已经说过,微星R9 290X Gaming显卡的散热器的热管分布,以及弯曲比较合理,并且还有复合的导热方式,同时热管与鳍片结合的工艺做的非常出色,所以这一点达到了我们之前说的对散热器导热结构进行合理的优化。正式因为散热器可以做到超薄,所以风扇也能够使用超薄的设计,也就是微信自己宣传的Twin Frozr V散热系统。

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散热器超薄风扇

    对于使用超薄风扇来说,静音是其唯一的目的。而因为显卡散热器超薄,所以不需要更大风量的风扇,把鳍片整个吹透,所以风扇不需要很大的风压就能够对散热器进行散热。另外在散热风扇的设计上,风扇叶也做了处理。可以减少风噪,提高通风量,并且可以是的整个散热器系统,在保持高效散热的同时,还能够兼顾静音的效果。

    最后总结:其实对于一款显卡来说,性能参数固然重要,但是对于如何更加迎合用户,提供给用户更加舒适的使用体验,我觉得才是一款产品是否用心的根本。而对于我们玩家来说,及时显卡性能再高,但是实际使用起来却因为其他小问题,让我们自己苦恼不已,这样的话就太得不偿失了。所以说,一款显卡是否出色,是综合性的。而一款显卡是否优秀,是由用户通过人民币来投票的。<

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