DirectCU热管直触！华硕显卡散热解析
泡泡网显卡频道11月14日 显卡中最花样翻新的部分就莫过于显卡的散热器了，尤其是在当前GPU发热量大大高于CPU的年代，各个厂商为了提升散热效果以及进一步吸引大众的眼球，几乎都搭配了极其炫目而又非常巨大的的散热器，多热管大风扇似乎已经成了高端显卡的标配。
纵观显卡散热器的发展史，和显卡的发展如出一辙，显卡从只能进行简单的黑白字符输出到今天逼真的3D图像，经历了质的跨越，而散热器也从简单的金属贴片到现在复杂的结构，每一步都是根据显卡的发展而发展。那么究竟选用什么样的散热器，才能令显卡达到最稳定状态呢？下面小编就为大家做一简要分析。
为了达到更好的散热目的，目前大部分主流级以上显卡均采用了多热管设计，因此我们就先从热管的历史开始讲起。热管1964年发明于美国洛斯阿洛莫斯国家实验室并在上世纪60年代末达到理论研究高峰于70年代开始在工业领域大量应用。当时的热管受到制作工艺和成本上的限制，没有广泛应用在工业领域以外，直到计算机高速发展，散热问题受到关注而且热管的价格也很低廉，人们才开始使用这一技术。
热管工作原理
热管又称“热超导体”看上去很复杂，其实工作原理很简单，铜制的真空管里面加入适量的气体或液体，内壁采用毛细多孔结构，这样常态下填充物沉积在热管底部，真空环境下受热很容易挥发向上，含有热量的填充物冷凝后回流形成导热循环。
现在的热管一般内部都以少量纯水填充，内壁的结构也多种多样，后面会给大家简单介绍。
热管运用在散热器上
热管运用在散热器上主要的作用就是导热，一般散热器都采用“储热模块+导热模块+散热模块”的设计结构，热量经由底座吸收，通过热管传统给上方的鳍片，最终发散到空气中去。
在平时我们在挑选显卡散热器时，大多数先看的部位就是散热器底座，底座的材料不仅多种多样，技术也有不同，市售主流可以分为两个大类，第一种就是单一式接触。另一种是混合式接触。
● 单一接触：
单一接触就是指只用某种金属与CPU接触散热，虽然很多散热器都是采用这种方式，但是细节略有不同。一般CPU和底座之间都涂有一层薄薄的硅脂来增加导热，拉丝或磨砂除了的底座可以增加与硅脂的接触面积。而经过抛光处理的底座可以与CPU更紧密的接合，一般情况下抛光过的底座散热效果要略好与上面一种，不过相应的会增加成本，所以不是所有底座都经过抛光。
● 混合接触：
采用混合接触技术的散热器——华硕Direct CU
混合接触技术是将打磨过的热管直接镶嵌到底座上，让热管与CPU直连，从而增加热管的利用率。两种技术只是在加工工艺和外形上有细微的差别。
这种混合式相比之前的连接方式，最大的作用就是增加了热管的利用率，而且相比之下节约了成本，但是并不是说散热效果就好，导热效果还要看散热器整体的设计。
在散热器的研发设计方面，华硕一直做得很优秀，从黑骑士散热到F1 Formula散热器再到CuCore铜芯散热器，无论是造型的设计上，还是在提升散热效能上都做得很出色，而其最新独家设计的Direct CU采用了怎样的设计？实际运行中又会有什么效果？下面我们一一进行解析。
传统热导模式
以往的散热器并不是热管直触GPU核心，而是通过一个铜质底座与GPU接触，铜虽然具备不错的导热性能，但同时也会储热，大量的热量堆积在铜底座上，再通过焊接在铜底座的热导管时并不是100%的热量都会被传递，虽然采用了铜作为散热导热介质，但是效果大打折扣。
Direct CU热导模式
Direct CU散热器最大的亮点就是纯铜热管直接与GPU接触进行导热，这与传统的散热设计有很大的区别。采用了Direct CU设计，热管直接与GPU接触，减少了以上的几个步骤，核心热量直接传递到热导管上，再由热导管传递到鳍片上，充分将核心热量排出。
100%纯铜散热直接接触GPU，散热距离更小，散热效果更好，这从热传导的基本公式Q=K×A×ΔT/ΔL不难看出。其中Q代表为热量，也就是热传导所产生或传导的热量；K为材料的热传导系数，A代表传热的面积(或是两物体的接触面积)、ΔT代表两端的温度差；ΔL则是两端的距离。因此，从公式我们就可以发现，热传递系数越高、热传递面积越大，传输的距离越短，那么热传导的能量就越高，也就越容易带走热量。而Direct CU散热器的散热鳍片的间距也设计的很紧密，这样可以加快风通过的速度，迅速带走鳍片上的热量。
通过前面的讲解可以看到虽然热管的工作原理基本相同看上去也差不多，但是内部构成却是多种多样，在寻找最强最廉价的构成时，科研人员经过多种尝试，从而出现多种形式的热管。
沟槽式热管
沟槽管是只热管内壁设计成沟槽状，在现有热管中这种是制作最简单的，也是成本最低廉的，不过可塑性很差，垂直使用时还好，如果弯折效果会大打折扣。弯折90°时效果甚至会降低到原来导热能力的50%一下，更别说U型设计了。
烧结式热管
烧结管是现在比较常见的热管之一，内壁是大量烧结粉末，这种热管吸附能力强，而且弯折后也能表现出较好的效果，相比沟槽管要好得多，不过制作成本相对要高一些，而且导热填充的回流速度要慢一些。
结网式热管
结网管在这几种热管中，毛细结构最明显，吸附效果优秀，不过造价也高不少，它的渗透率很低不利于填充物回流，而且弯折效果不如烧结管，所以应用不是很多。
烧结管在现在散热器中应用最多，但同样是烧结管，质量也不太一样。从图中可以看出上面的热管管壁很薄，而且内部粉末的烧结工艺也远不如下面的，所以导热效果也不尽相同。
廉价烧结管
优质烧结管
尽管两款散热器看上去设计差不多，但是由于热管和金属材料的用料不同也会表现出性能差异。不过这些内在因素在购买的时候是无法观察到的，这就是为什么玩家在购买散热器的时候格外注重品牌和产品的口碑了。
右为华硕Direct CU散热器热管壁厚为0.4mm以上
前文所讲到的华硕Direct CU散热器热管壁厚为0.4mm以上，而普通热管热管壁0.3mm，Direct CU热管壁增厚30%以上，以保证热管硬度不易变形，热管内径没有变化，也就是只加厚管壁，并没有缩小热管内径空间。特别是底座部分的热管加厚后再压平打磨，其硬度高不易变形。
另外华硕Direct CU散热器的热管还采用了无氧铜：无氧铜的纯度、导热系数都比普遍使用的韧炼铜高，并且韧度高不容易断裂，在高温下不易发生氢脆化，寿命长。
前面已经讲了那么多理论优势，但显然如果没有事实的依据也是空谈，下面小编就用一款采用DirectCU散热器的产品——华硕EAH6790 DC，为大家做一验证。从外观上来看华硕EAH6790 DC采用了时下颇具卖点的全黑色风格，其搭配了华硕自主研发的DirectCU散热器。散热器上方形状特殊的导风罩，可以为显卡整体提供更好的风道，令风扇所带动的气流充分照顾到显存、供电等部位。另外为了防止PCB变形，在PCB背面还加入了金属背板。
华硕EAH6790 DC核心采用Barts LE，800个流处理器、40个纹理单元，ROP光栅单元32个，显存方面搭配256-bit位宽的1GB GDDR5。核心支持DirectX 11、Shader Model5.0、优化细分曲面、形态抗锯齿、改进的各向异性过滤与HD3D等3D游戏技术，支持DisplayPort 1.2a、HDMI1.4、宽域等显示技术。
散热器内部采用了F.I.N穿钉技术，散热器底座则采用了H.D.T工艺，热管与GPU直接接触，可以在保证散热能力不受影响的前提下，进一步降低成本。
ASUS一向以高品质“高价格闻名”。其产品附加设计，以及用料品质也是很多网友喜爱的。这次HD6790这款产品依旧包含了华硕4U设计理念，包括其最新主打的超合金用料配置。HD6790供电部分的设计，相比HD6870有所加强，核心6相式设计，用料方面使用了华硕专有的合金电感。
在输出方面与大多数公版产品没有任何区别，同样是双Dual-Link DVI、DisplayPort和HDMI的设计，实现超大屏幕的环幕技术。另外显卡还原生支持音频输出，可以实现次时代音轨源码输出。
华硕EAH6790 DC搭配的Direct CU散热器采用了大尺寸风扇，并且使用了独家的风尘设计，让灰尘不会对风扇造成影响，延长使用寿命的同时还达到了非常理想的静音效果。下面让我们通过三张热成像图来看看Direct CU散热器的实际散热效果如何。
风扇正面
显卡正面整体
背面斜上方45度 PCB板的背面
通过三张不同角度拍摄的热成像图来看，Direct CU散热器能够充分将热量排出卡外，为显卡提供稳定运行的保障。
华硕EAH6790 DC搭配了华硕自主研发的DirectCU散热器，其底部采用了两根热管与GPU直接接触，理论上可以提高热管的热传导效率。因为个人机箱风道与测试平台有差异，所以测试成绩仅供参考，根据我们依据仪器量测的数据分析，我们评定这款产品为3级。
主动式散热无可避免会产生噪音，这是困扰风冷散热的永恒桎梏。因为测试条件的限制，之前的测试我们只能用耳朵去主观感受。因此也无法对噪音的数值做量化的分析。但随着消费者对生活品质的要求不断提高，电脑噪音污染也是越来越被玩家重视，鉴于此我们对该显卡的噪音进行了测试。
结合散热和噪音来看华硕显卡Direct CU铜管直触散热解决方案不仅仅在主体工艺上非常考究，在散热风扇的设计上更是体现了华硕的设计研发实力。它采用华硕独家防尘风扇设计，2倍密封防止灰尘进入，可以理论上延长风扇使用寿命25%，同时配备大尺寸风扇有效散发热量，降温同时降噪，真正实现了冷又静，再结合其原有的高品质做工，理论上可以令产品达到更高的频率。■<
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