从TNT2开始NVIDIA对产品进行了市场化细分，在高中低端，面向多种不同的用户，TNT2芯片衍生出TNT2 Vanta、TNT2 M64、TNT2、TNT2 Pro、TNT2 Ultra等不同的型号产品，搭配不同显存的容量，产品线覆盖了大部分的市场。

TNT2 系列采用风冷散热！

    TNT2 Ultra是系列最高端产品，性能上超过了3DFX的VOODOO3 3500以及MATROX的G400 Max，而且支持的特效也很全面（比G400少一个EBM环境凹凸贴图），成为当时性能之王。但其核心/显存频率高达150/183MHz，后期更是提高到175/200MHz，此时的发热量已不再是单薄的散热片可以解决的，虽然voodoo1也使用了风冷，但自TNT2之后，风冷式主动散热全面进入显卡的舞台。

    自此显卡散热可谓步入近代史。但各大显卡厂商的角逐却是刚刚开始。因为从这时候起，无论是NVIDIA还是ATI，在架构设计拉不开距离的情况下，竭尽全力的堆积晶体管无疑是称霸市场的最有效手段。而中高端显卡就再也没有离开过风扇的伴随。

GeForce 3 Ti

GeForce4 Ti 4600 128MB DDR 128bit, 300/650 MHz

 

 

    “FX Flow”散热系统可谓散热的改革，之前的显卡都是采用直吹式的原理，虽然简单易用，但降温能力有限，对显存照顾不周，而且热风并不能直接吹出机箱外，导致热能的囤积。而这款显卡采用的离心原理涡轮风扇，配合全覆式风罩+大面积散热鳍片，可以很好的解决上述问题。

    自此以后，AMD和NVIDIA大多数高端公版卡都是用了涡轮风扇，因为具有独立排气功能的抽气式散热器自成体系，对机箱风道的依赖性很小，能够适应糟糕的工作环境。这是厂商设计公版散热器的理念所在，不能在设计初衷上就将可能不存在的机箱风道作为先决条件，必须讲究产品的通用性。

    当然，离心风扇也有很大的缺点，它正常工作需要的转速相对较高，而产生的噪音也就较大，这也是它没有真正普及的最大原因。

    鱼与熊掌，不可兼得。噪音和温度似乎也难以两全。果真是这样么？

　　说到CPU水冷那还要追溯到上个世纪，早在1998、1999年左右台湾就开始流行CPU水冷散热了，DIY利用自己的条件制作出各式各样的水冷系统，但大多以开放式结构为主，在DIY看来，当时的CPU就已经是“发热量巨大”的怪物了。

CPU水冷套装

    大陆水冷制作相对要晚些，也大多集中在个人的制作水平上，曾经出现像杭州中裕的CoolMax等数款个人制作并销售的水冷产品，其中CoolMax水冷已经具备像样的包装和配套件，在宣传上也曾经有过动作，但由于市场响应有限，这些产品犹如过眼云烟，没有多长时间就从市场上彻底消失了。

  　2000年以后，随着显卡竞争的愈加白热化，晶体管的集成规模增加速度近乎疯狂。到了2003年，水冷又开始在大陆市场上活跃起来，终于有AIC不甘寂寞，将之前用于CPU的水冷方案经过改造应用在了显卡身上。

耕升2003年推出的FX5800水冷版

　　水冷作为高端散热系统价格昂贵，安装繁琐，那是什么让水冷得以占领高端呢？

 　　其实很简单，因为水冷处理CPU/GPU废热的能力比任何风冷散热器都要高得多，并且不受机箱内高温的影响。如果用于低功率CPU，水冷散热器在CPU降温上并不比优良的风冷散热器强多少。但当你使用产生大量热量的高端或极度超频CPU的时候，就算一个小小的DIY水冷系统都将让CPU温度保持在相当低的水平。

 　　其次日常使用中，水冷虽然不会较高端风冷散热有多大的性能提升，但能够在获得低温的同时产生比任何风冷方案小得多的噪音。以上两大优点让高端DIY玩家对水冷趋之若鹜。

    事实上水冷除了应用在PC上，在服务器甚至超级计算机中也能觅得踪影。IBM的Power 575超级计算机搭载的就是水冷散热系统，及时带走大量的废热。

　　当然液冷系统也有着不利的一面，如果循环液外漏则会浸湿电脑内部的线路板，这种情况是相当危险的。此外，液冷的安装比风冷麻烦，而且需要一定的经验，这将会影响一般用户的使用。

    大家知道，水虽然是自然界中比热容最大的物质，但沸点高达100℃，热量经过水管循环，最终还是要靠散热鳍片利用热传递的效应散发掉。其原理就注定水冷设备无法将芯片温度降到环境温度以下。而CPU、GPU等很多芯片当温度降到极低时会有特殊的电气性能，主频得以再度提升。

    所以如果是想进行极限超频创造记录的职业选手，用水冷是行不通的，液氮是不二选择。

没有浇过液氮的人是无法感受到极限超频的真谛

只有专业的设备才有可能创造奇迹

好吧，我承认这张图片有点雷

    如果说液氮是职业选手的专利的话，那液氦则是对物理极限的挑战。氮的沸点是77°K（-196℃），在正常大气压下温度低于零下196摄氏度就会形成液氮，但由于氦原子间的相互作用（范德华力）和原子质量都很小，很难液化，更难凝固。富同位素4He的气液相变曲线的临界温度和临界压强分别为5.20K和2.26大气压，一个大气压下的温度为4.215K.在常压下，温度从临界温度下降至绝对零度时，氦始终保持为液态，不会凝固，只有在大于25大气压时才出现固态。

    液氦在常温下的挥发速度如此之快以至于液氦就不能用“浇”的了，必须用“喷”的。而且液氦的价格非常昂贵，几万块钱的液氦喷不了多久就用完了。所有的代价换来的就是比液氮更低的几十摄氏度，而往往就是这几十度决定了比赛的输赢。

    AMD羿龙II-940 6.51G的世界纪录就是这么诞生的，当然和液氮不同，这个成绩只停留了数秒，根本不可能去跑分。

    极限超频作为一项竞技活动，考验的是选手的技能、知识和勇气，已经脱离了实用的范畴，回归原点，近年来风冷技术也是从来没有停滞过，除了更加高效的风扇，最神秘而又引人注目的要数“热管”了。

     热管技术是1963年美国 LosAlamos国家实验室的G.M.Grover发明的。它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。

 　从热力学的角度看，为什么热管会拥有如此良好的导热能力呢？这还要从热传递的三种方式：辐射、对流、传导，三种方式说起……

    单从热传导来讲，银是导热最快的金属或者合金，其次是铜。但不管是那种单一材料都远远不如热管的导热效率。因为一般热管由管壳、吸液芯和端盖组成。热管内部是被抽成负压状态，充入适当的液体，这种液体沸点低，容易挥发。管壁有吸液芯，其由毛细多孔材料构成。热管一段为蒸发端，另外一段为冷凝端，当热管一段受热时，毛细管中的液体迅速蒸发，蒸气在微小的压力差下流向另外一端，并且释放出热量，重新凝结成液体，液体再沿多孔材料靠毛细力的作用流回蒸发段，如此循环不止，热量由热管一端传至另外一端。这种循环是快速进行的，热量可以被源源不断地传导开来。热管就是利用蒸发制冷，使得热传递和对流同时进行，以最快的速度平衡热管两端的温度差，从而实现热量的快速传导。

    热管在实现这一热量转移的过程中，包含了以下六个相互关联的主要过程： 　　

（1）热量从热源通过热管管壁和充满工作液体的吸液芯传递到（液－－－汽）分界面； 　　

（2）液体在蒸发段内的（液－－汽）分界面上蒸发；

（3）蒸汽腔内的蒸汽从蒸发段流到冷凝段；

（4）蒸汽在冷凝段内的汽·液分界面上凝结：

（5）热量从（汽－－液）分界面通过吸液芯、液体和管壁传给冷源： 　

（6）在吸液芯内由于毛细作用使冷凝后的工作液体回流到蒸发段。

热管内部为了增加毛细效应，加工成不同的形状

    当然，一根水平放置的有芯热管，由于其内部循环动力是毛细力，因此任意一端受热就可作为蒸发段，而另一端向外散热就成为冷凝段。

　　根据热管管芯的构造型式，热管大致可分为紧贴管壁的单层及多层网芯、烧结粉末管芯、轴向槽道式管芯和组合管芯。它们因为构造的不同而有不同的物理属性，可以适用于不同的环境，但是基本原理都是一样的，这里就不再赘述了。

　　简而言之，热管是一种高效的热导体，它由一个密闭的容器和一种工作介质两种基本部件组成。热管传热是被动传热，没有运动部件，因此也不消耗能源，无需配件，工作稳定，只要外壳不破或者遭受外力而严重变形，热管经久耐用，无需维修。

    最近有一种叫“均热板”的散热装置非常吸睛。号称比热管散热器更加有效率。它到底是什么来头呢？

    均热板，有人喜欢叫它真空均热板，是因为它是一个内壁具有微细结构的真空腔体。均热板通常由铜制成，当热由热源传导至蒸发区时，腔体里的冷却液在低真空度的环境中受热后开始产生冷却液的气化现象，此时吸收热能并且体积迅速膨胀，气相的冷却介质迅速充满整个腔体，当气相工质接触到一个比较冷的区域时便会产生凝结的现象。借由凝结的现象释放出在蒸发时累积的热，凝结后的冷却液会借由微结构的毛细管道再回到蒸发热源处，此运作将在腔体内周而复始进行。

　　均热板外观上为一平面板状物，上下各有一盖相互密合，铜网结构均热板
其内有铜柱支撑。均热板上下两铜片以无氧铜为材质，通常以纯水为工作流体，毛细结构以铜粉烧结或铜网之工艺制作。均热板只要维持其平板特性，造型外廓上视应用之散热模块环境而定较无限制，使用时亦无置放角度上之限制。实际应用时在平板上任两点所测得温度差可小于10℃以内， 较热导管对热源之传导效果更均匀，均热板之名亦因此而来。

    看到这里，我们发现均热板的原理和热管其实大同小异，只是物理性状和细节工艺有所差异。均热板已较热导管自一维维度扩展至二维面的热传导，我们甚至可以把均热板看成是一个大号热管拍扁了压在芯片上。而均热板自然拥有热管极端优秀的导热效果，通常用于需小体积或需快速散高热的电子产品。目前主要使用于服务器、高档图形卡等产品，是热导管散热方式的有力竞争者。

　　由于热导管散热模块技术较为成熟，成本较低，均热板目前的市场竞争力仍不敌热导管。但由于均热板的快速散热特点，目前其应用针对电子产品如CPU或GPU其功耗在 80W～100W以上的市场。未来还可应用于高阶电信设备、高功率亮度的LED照明等的散热。

  　显卡和CPU或计算机其它发热元件的散热方式分为“散热片”和“散热片配合风扇”的形式，也叫做被动式散热和主动式散热。 　

    热管的加盟让被动散热器的散热效果更进了一步，目前高档显卡的被动式散热器往往拥有超大的散热鳍片组，用料十足，成本高于一般的主动式散热器。即便如此，被动散热方式在散热效果上与主动散热依然有较大的差距。所优异显卡鲜有被动式散热。是用被动式散热的唯一目的就是保证显卡稳定工作的同时——实现零噪音。

被动散热板的显卡一般要比普通版本的贵上不少

    随着大型3d高画质游戏的日益普及以及对相应硬件的要求上升,显卡芯片厂商工艺日渐精进.大功耗,高性能,高热呢功能的显卡逐渐普及到了千万普通玩家的pc里,而显卡全效率运行游戏时的温度常常让玩家惊呼可以煎鸡蛋,炸油条,于是动手能力强的diyer动则花费数百元购置高端散热器来进行散热改造,这里就改造的注意事项做一说明。

    高端散热器的穿pin技术、焊接工艺、鳍片厚度密度、使用材料较之廉价货均有不小提升。

更换显卡散热器需要注意的问题：

1、高端显卡，核心温度满载不超过90度，尽量不要换显卡，千元以下显卡尽量选择一线品牌，散热器无需更换。

2、更换显卡 显卡换散热器之后不能享受质保。

3、显卡散热器并非通用，选择的散热器散热能力必须强于原装，硅胶只是用于填补缝隙，薄薄一层就够了。

4、散热器上螺丝用力要均匀，尤其是GPU散热器的安装，要对角反复多次慢慢拧紧，不可一次上紧，以免压裂芯片造成损坏。

    如今的显卡散热器五花八门，各种新设计、新技术运用在传统风冷散热上，让风冷系统依然占据主流市场。但是面对芯片越来越大的发热量，传统风冷散热系统已经显出疲态。研发全新的散热系统成了科研人员重要难题，新的导热体、新的热传导设计、新的冷却剂，或许在不久将来就与各玩家见面。

全套水冷依然是高端DIY玩家的首选

　　而开放式散热器多为第三方散热器厂商提供，从理论上讲这种结构的散热效率强于空间受限的抽气式散热器，比如裸机状态，差异最为明显。同时它们不需要转速温控就能提供较好的风量/静音比。但因其结构特性，它们通常只能将显卡发出的热量排放在机箱内，如果不能及时将热量抽出机箱外，这些热量又会反馈到开放式散热器裸露的鳍片上，形成恶性循环。因此要在机箱内保持住开放式散热器的优势其实并不容易，准备一款风道出色的机箱至关重要。

iGame据称应用的仿生学原理制造的独特显卡散热器

造型夸张，貌似离心风扇的海螺显卡

三风扇大扇叶巨型散热器

    在显卡本身同质化严重的今天，不少厂商开始致力于散热器的研究，希望通过对传统的风冷系统的改造设计，在外形和性能上有所突破。总而言之，风冷依然是大多数玩家的通用装备。

    同样口径的热管，弯曲程度越小，传pin抑或焊接工艺越精细，散热效果也是大为不同。而噪音的大小和风扇转速关联紧密：往往安装了一排大风扇的显卡看似唬人，其实转速却可以调的很低，最后反而噪音控制的比较好。■

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