315揭秘 高品质显卡制造背后的故事

    一款显卡从芯片产出到最终成为你整机的零配件，需要经历很多道工序，这一道道的工序保证显卡稳定运行，在退役前好好的服务于你。在你买到显卡之前，显卡必须过三关斩六将，经过层层检验最后销售到终端用户手中。下面，我们通过对一款索泰显卡的研发、生产、质检等介绍，让大家清楚了解厂商怎么保证显卡的出厂品质。

    显卡的诞生可分为以下部分：研发、调试、产品验证、量产、质检。其中设计、研发、产品验证属于前期工作，是保证显卡拥有高品质的最根源因素。

    研发：索泰拥有严谨的研发制度，在产品研发过程中，索泰会提交PCB设计图给NVIDIA、电源芯片厂商作线路、功能的确认（只有AIC厂商才能直接享有此等权利、一般厂商NVIDIA是不会有FAE对口），在研发初期就杜绝了设计缺陷。待芯片和电源芯片厂商确认PCB的layout符合要求，研发部分就会释放PCB出去，让工厂做出50~100片样品做产品的调试。

    调试：调试过程会使用50~100片工程样卡，分别由硬件工程师进行Debug、电源工程师量度供电模块的运行波形、信号完整性验证、散热组进行散热能力及安全性认证。硬件工程师会使用NVIDIA提供的MOD DOS软件对显卡稳定性验证，显卡的BIOS在工程师调整后需提交NVIDIA审核后用于最终生产。SI部门会严查显卡上的各种信号（如输出信号、显存信号、PWM控制信号）是否完整、有没有被干扰。电源工程师测量显卡在不同状态下，供电模组的输出品质（动态响应、纹波、极限供电能力等），以保证显卡得到良好供电支持。散热组拥有成套的验证设备，对压力、高温、散热、噪音等全方位测试，模拟比实际使用更恶劣的散热环境，得出配套散热器的散热能力，并组建报告予NVIDIA评估是否符合要求。

    这两部的工作都邀请NVIDIA参与，并会提供样卡予NVIDIA做芯片级的测试，这是AIC厂商区别于一般通路的最大地方，芯片级厂商可以直接为AIC验证，同时AIC开案的时候NVIDIA也会提供相应的支持。

    经过硬件工程师的调试后，产品的规格和用料已经确定下来。在大批量生产前，索泰会进行TR（试机）、MP（小批量生产）工序，采用研发部分完整调试后方案，生产100~200片作QE产品验证工程（高温测试、四角测试、持续可靠性测试、MTBF寿命加速测试），找出显卡上的缺陷加以改料修正。

    在这里着重要介绍QE产品验证工程。因为这是模拟显卡的实际工作环境的重要一步。

MTBF寿命加速测试

    模拟显卡在显卡在实际使用环境中出现中产生的老化现象。通过特定的计算公式在较短时间的测试环境下模拟显卡5年后的使用情况。包括：湿热老化、热风老化等。

55 ℃ / 90% 湿度(高温测试)

    显卡在高温环境下高负荷的测试，特别针对索泰在国内上市的预设超频版产品，尤其是大幅超频的至尊版显卡，通过高温测试可以挑选出超频体质较好的产品。

高低温冲击测试

    在-55℃~125℃之间快速切换，以考验显卡的焊接物理特性、元件的高低温适应情况。

四角极限测试

    显卡在高温高压、高温低压、低温高压、低温低压四个极限状态下测试。寻找出显卡在哪一种使用情况下出现缺陷，以改善显卡在偏离常规使用环境下的适应能力。

低温测试

    利用仪器将显卡的运行环境设定为-5℃~5 ℃，以验证显卡长时间在低温情况下是否运行正常（尤其针对显卡供电模块，某些三极管或者电容在低温情况会出现第一次开机功能失常，需要重开两三次才正常，其次是显存）。

    经过以上测试可以找出调试后的显卡的短板，才去改料等措施加以修正，杜绝了显卡的隐患，然后就可以开始批量生产。

持续可靠性测试

    对于国内销售的至尊版显卡，因为预设大幅度超频，为保证这些针对DIY发烧玩家的高频产品处于一个高水准质量，必须每片都经过高温箱（45℃）测试，采用3DMark等高负载软件连续运行煲机测试，保证显卡在高频下的稳定性。

    上述QE验证尽管也包含了风扇的测试，但是从返修部分统计得出的数据：显卡故障主要集中在花屏、运行不稳定等表现上，其中还有少部分投诉集中在风扇噪音太大的问题上。而这些故障70%的原因和散热系统有着直接或间接的关系，因为散热不畅，导致芯片过热而不稳定或损坏。

    纵使拥有完美的测试流程把关，但实际操作中不可能针对每一片显卡都做测试，尤其是出货数量巨大的中低端产品。标准化生产流程可以保证显卡本体的品质处于较高的同一水平上，但是散热风扇需要使用各家供应商的产品，存在个体差异的几率相对更高，所以散热系统的好坏是显卡主要的故障原因。风扇故障主要有两大部分成因，第一是因为使用环境较差，灰尘堆积导致风扇停转，聚集的大量热量损坏显卡；第二是灰尘进入风扇轴承，令显卡转速降低，启动噪音巨大，较低的转速不足于满足显卡的散热需求，长年累月使用后显卡损坏。

    针对第一种情况，索泰在显卡BIOS植入监控模块，当显卡温度过高时，会降低显卡的运行频率，如果用户能直观的感受到游戏帧速降低，可以马上检查显卡的散热风扇，清理堆积的灰尘后恢复显卡应有的性能，避免了显卡因为高温而造成硬件损坏。

    第二种情况需要硬成本的投入，索泰采取的方案是使用滚珠轴承风扇，滚珠轴承采用全封闭结构，具有极高的防尘能力，同时寿命长达70000小时，远远超过三年质保期限，风扇质量一直是显卡质保的短板，只要解决好这个短板，那么三年质保期间内的返修几率就会大大的降低。

    如此一来，在生产端加强品控，做好充分的检验和测试，就能大幅度降低产品产生故障的几率，避免用户返修产品造成使用不便，同时为厂商承诺三年质保而降低不必要的保修成本。