如何看散熱器做工 才能選出靜音好顯卡
泡泡網(wǎng)顯卡頻道6月13日 隨著處理器制造工藝水平的不斷提高，無(wú)論是CPU，還是CPU核心的整體功耗，在同性能對(duì)比之下，都有了不小程度降低，比如最近比較火的GTX750顯卡， 不僅可以將顯卡尺寸縮小到“刀卡”的尺寸，而且是近些年來(lái)，頭一個(gè)不需要外接供電就能夠運(yùn)行的獨(dú)立顯卡。盡管如此，但是追求更高性能的玩家們，絕不會(huì)在乎顯卡會(huì)節(jié)省多少電量，而關(guān)注的是同樣的耗電量，能夠提升GPU多少的性能。所以目前在PC主機(jī)當(dāng)中，顯卡依舊是發(fā)熱量最大的硬件。
所以說(shuō)，對(duì)于強(qiáng)大性能，發(fā)熱量超高的的顯卡來(lái)說(shuō)，大多數(shù)的普通玩家對(duì)顯卡散熱器的關(guān)注并不是很多，他們更多注重的是顯卡的性能參數(shù)。而實(shí)際上，對(duì)于高端和專(zhuān)業(yè)游戲玩家則會(huì)更看重顯卡散熱器的散熱性能，因?yàn)樯崞餍阅艿母叩停鶗?huì)決定顯卡性能發(fā)揮的水平，而且也會(huì)影響顯卡使用時(shí)的靜音效果，甚至是顯卡本身的壽命。那么今天我們就來(lái)用一款高端顯卡，現(xiàn)身說(shuō)法，看看一款出色的顯卡散熱器應(yīng)該具備什么樣的素質(zhì)。
●熱管工作原理
目前90%以上的散熱器，使用的都是熱管結(jié)構(gòu)的散熱器。而“熱管”則是是1963年美國(guó)LosAlamos國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的G.M.Grover發(fā)明的一種傳熱元件，這種技術(shù)充分利用了熱傳導(dǎo)原理與致冷介質(zhì)的快速熱傳遞性質(zhì)，透過(guò)熱管將發(fā)熱物體的熱量迅速傳遞到熱源外，其導(dǎo)熱能力超過(guò)任何已知金屬的導(dǎo)熱能力。
熱管工作原理細(xì)節(jié)
熱管的工作原理很簡(jiǎn)單，當(dāng)受熱端開(kāi)始受熱的時(shí)候，內(nèi)管壁周?chē)囊后w就會(huì)瞬間汽化并產(chǎn)生蒸氣，此時(shí)這部分的壓力就會(huì)變大，蒸氣流在壓力的牽引下向冷凝端流動(dòng)。蒸氣流到達(dá)冷凝端后冷凝成液體，同時(shí)也放出大量的熱量，最后借助毛細(xì)力回到蒸發(fā)受熱端完成一次循環(huán)。具體到散熱器上，就是散熱器底座是受熱端，通過(guò)熱管將熱量導(dǎo)出都與其接觸的鰭片上，完成整個(gè)的散熱的過(guò)程。
大體來(lái)說(shuō)，市場(chǎng)上常用的熱管類(lèi)型有兩種，一種是“燒結(jié)熱管”，另一種是“溝槽熱管”。在直通的情況下，溝槽熱管的導(dǎo)熱效率要比燒結(jié)熱管的導(dǎo)熱效率，高出很多。
●常用熱管分類(lèi)
但是目前市場(chǎng)上90%的散熱器都在使用“燒結(jié)熱管”，因?yàn)槲覀兪褂玫纳崞鳠峁?，為了散熱器體積，和使用環(huán)境的考慮，不得不需要熱管可以進(jìn)行彎折，而這是溝槽熱管的致命傷，對(duì)于溝槽熱管來(lái)說(shuō)，由于內(nèi)部結(jié)構(gòu)的限制，在這方面非常敏感。當(dāng)溝槽管彎曲90度，導(dǎo)熱性能大降，甚至只能達(dá)到原來(lái)性能的1/2。部分采用溝槽管的散熱器甚至將其彎曲180度，那樣的效果可想而知了。所以燒結(jié)熱管也成為了，因?yàn)槭褂铆h(huán)境而妥協(xié)，所使用的熱管。
燒結(jié)熱管
溝槽熱管
不過(guò)這并不是說(shuō)燒結(jié)熱管的可以隨便彎曲，無(wú)所顧忌。任何結(jié)構(gòu)的熱管，對(duì)彎折次數(shù)，和彎曲角度都是非常敏感的，而每次彎曲都會(huì)造成熱管導(dǎo)熱性能的下降。不過(guò)，如果盡量保持彎曲部位直徑無(wú)變化，或者變化很小，可以把性能下降的程度降到最低。
當(dāng)然對(duì)于彎曲變化來(lái)說(shuō)，圓柱形的外壁變成扁平形狀，也會(huì)大幅降低熱傳導(dǎo)性能，因?yàn)檫^(guò)大的形變會(huì)導(dǎo)致熱管內(nèi)部的毛細(xì)結(jié)構(gòu)部分中斷，這就是為什么絕大多數(shù)的筆記本電腦散熱性能都非常差的主要因素。
●散熱性能 非熱管數(shù)量取勝
除了熱管的彎曲度，影響熱管導(dǎo)熱性能的參數(shù)就是熱管的尺寸，目前主流散熱器都會(huì)采用6mm或者8mm熱管。 其實(shí)上，熱管直徑的增大，帶來(lái)的是熱管毛細(xì)內(nèi)徑的增加，而毛細(xì)滲透率也會(huì)相應(yīng)提高，也就提高了熱管的導(dǎo)熱效率。但是需要注意的是，并非熱管越多，管徑越大越好，因?yàn)檫€需要考慮到芯片頂蓋，與熱管的接觸面積，如果熱管受熱面積不均勻，或者熱管的利用率太低，仍然不能有效提散熱效果。所以8mm多熱管的散熱器并不多見(jiàn)（常見(jiàn)的為4個(gè)8mm熱管，也有8mm+6mm混合配制）。
當(dāng)然我們可以舉個(gè)例子看看，用一塊顯卡給大家做個(gè)簡(jiǎn)單的分析。筆者直接從庫(kù)房拿出一個(gè)目前比較火的微星R9 290X Gaming顯卡，根據(jù)介紹說(shuō)，顯卡的散熱器采用Twin Frozr V散熱系統(tǒng)。那么我們就結(jié)合微星的這個(gè)Twin Frozr V系統(tǒng)，看下顯卡散熱器是如何合理設(shè)計(jì)的。
微星R9 290X Gaming顯卡
●看熱管彎曲度
前面我們已經(jīng)說(shuō)了一些熱管的特性，那么一款散熱器的是否性能足夠出色，頭一個(gè)最重要的就是看熱管，看熱管是彎曲度是否很多，看熱管是否保持圓柱體狀態(tài)。
微星R9 290X Gaming顯卡 散熱器
從上面這張圖，我們就能看出這款散熱器使用了1根8mm（最中間那根）和4根6mm直徑的熱管，除了底部進(jìn)行180度彎折的熱管之外，大部分熱管都是處于較為直通的狀態(tài)，并且彎曲度也比較小。相比較其他熱管通通進(jìn)行180度彎折的“大螃蟹”狀散熱器熱管，較為直通的熱管設(shè)計(jì)，在散熱性能上，要好的多。
微星R9 290X Gaming顯卡 底座和熱管
不過(guò)可能是因?yàn)樯崞髡w大小尺寸，以及散熱器高度的考慮，散熱器的熱管的升華端，都被扁平化處理了，不過(guò)僅僅是熱管的開(kāi)始一部分被扁平化。所以影響的范圍相對(duì)有限。另外如果將顯卡核心熱量的大部分導(dǎo)出到兩段式鰭片的另外一片上，4根熱管的搭配還是足夠的，尤其中間還有一根8mm的熱管，那么導(dǎo)出的熱量會(huì)更高效一些。
普通顯卡散熱器熱管處理
普通散熱器來(lái)說(shuō)，由于工藝和成本問(wèn)題，所以熱管打了幾個(gè)彎。當(dāng)然則樣做的目的其實(shí)比較明顯，主要就是讓不明事理的消費(fèi)看到顯卡的熱管不少，散熱能不錯(cuò)，但是根本就不知道，原來(lái)熱管在內(nèi)部已經(jīng)“七扭八歪”了，很是影響散熱的效果。
●看熱管的排布
除了我們需要很直觀的看清顯卡散熱器熱管彎曲度之外，還需要了解一下熱管的分布，如果熱管分布不均，很可能讓散熱器的鰭片散熱的功效喪失不少。當(dāng)然，通常來(lái)講，大廠在做顯卡散熱器是，都會(huì)考慮到熱管以及顯卡鰭片導(dǎo)熱是否均勻的問(wèn)題。不過(guò)謹(jǐn)慎起見(jiàn)，還是要多看一眼。
微星R9 290X Gaming顯卡 熱管排布
剛才我們舉過(guò)反例的那個(gè)顯卡散熱器，就能夠很清晰地看出熱管的分布，非常均勻。而再來(lái)看微星的這個(gè)R9 290X Gaming顯卡的散熱器熱管分布，比較另類(lèi)一些。
熱管分布
這里可以稍微做些小說(shuō)明，顯卡鰭片分為兩段式，其中一端比較容易解釋?zhuān)瑹峁艿呐帕谐删鶆蚍植?，中間8mm熱管，距離兩側(cè)6mm熱管的距離稍大一些，主要也是因?yàn)?mm熱管攜帶熱量多，傳導(dǎo)在鰭片上的熱量也就大，鰭片熱輻射的面積也就相對(duì)要大一些。并且我們可以看到風(fēng)扇可以直接吹透鰭片，為其散熱。這里的散熱方式比較單一一些。
熱管分布
而在另外一端的鰭片上，這里的情況就相對(duì)復(fù)雜一些，由于底部有散熱底座，并且與熱管相連接，熱管也被直接“拍扁”，另外能夠從看出底座有大面積的金屬區(qū)域與這一側(cè)的鰭片相連接，也就是說(shuō)。在這一端的鰭片，既有根6mm的鰭片進(jìn)行導(dǎo)熱，同時(shí)GPU熱量還能夠通過(guò)底座直接傳導(dǎo)到上方的鰭片上，相對(duì)比較復(fù)雜的復(fù)合型工作環(huán)境。而相比較普通的結(jié)構(gòu)的散熱方式，這樣的設(shè)計(jì)，有兩個(gè)好處，首先是可能更覺(jué)有效的利用底座銅板的導(dǎo)熱能力，而其次是這樣做比較節(jié)省材料和制作成本。
●看鰭片工藝
其實(shí)無(wú)論是對(duì)于顯卡散熱器還是CPU散熱器來(lái)說(shuō)，除了熱管質(zhì)量和排布之外，散熱性能的好賴(lài)，還有一個(gè)重要的因素，就是鰭片的利用率。前面我們剛說(shuō)完的熱管分布與鰭片也有著一些聯(lián)系。因?yàn)閷?duì)于散熱器來(lái)說(shuō)，把GPU核心的熱量導(dǎo)出來(lái)，是一個(gè)回事，把如何高效的將熱管冷凝端的熱量，更高效的導(dǎo)入到鰭片上，更是非常重要的一環(huán)。如果熱傳導(dǎo)做的不好，那么熱管就會(huì)被“熱死”，顯卡也會(huì)被熱死。
顯卡鰭片
一般來(lái)說(shuō)，高端、發(fā)熱量較大的顯卡，在鰭片的工藝上，都會(huì)是用回流焊的技術(shù)，將熱管與鰭片直接焊死，這樣會(huì)讓熱管與鰭片貼合的更加緊密，熱能的導(dǎo)入更加高效。
散熱器厚度超薄
當(dāng)然，如果我們用圖片中這款微星R9 290X Gaming顯卡舉例來(lái)說(shuō)，因?yàn)樯崞鲗儆诔⌒?，所以就需要熱管更加高效的將熱管的熱量，?dǎo)入到鰭片上，讓鰭片發(fā)揮非常好的的功效。另外，還需要注意下鰭片的整體搭扣的質(zhì)量和密度空隙是否整齊。
傳統(tǒng)扣Fin工藝的顯卡散熱器
相對(duì)于中低端的顯卡或者發(fā)熱量相對(duì)較小的顯卡來(lái)說(shuō)，太高規(guī)格的散熱器制作工藝，實(shí)在是有點(diǎn)太浪費(fèi)了。所以一般都是以“扣Fin”這樣的方式讓熱管與鰭片貼合，不過(guò)這樣的就會(huì)造成鰭片密度不均勻，有些鰭片會(huì)與熱管貼合不緊密等等，會(huì)影響整體的散熱性能。所以對(duì)于微星R9 290X Gaming這樣的高端顯卡，而且還是使用超薄散熱器的顯卡，其鰭片制作工藝需要相當(dāng)?shù)木?，才能夠滿足顯卡散熱的需要。
對(duì)于顯卡散熱器熱管與鰭片需要關(guān)注，并且注意的方面基本也就前面我們所說(shuō)的這些了。不過(guò)散熱器是否能夠更好的散熱，還有一個(gè)重要因素就是風(fēng)扇。通常來(lái)說(shuō)，因?yàn)轱@卡發(fā)熱量較大，所以一般的顯卡散熱器風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速都非常高，增強(qiáng)顯卡的散熱效果，但是這樣做的代價(jià)就是噪音過(guò)于的吵鬧。所以現(xiàn)在為了更好的用戶(hù)體驗(yàn)，不少?gòu)S商都會(huì)選擇超薄風(fēng)扇，主要也是為了能夠有個(gè)靜音的效果。
微星R9 290X Gaming顯卡 超薄風(fēng)扇
但是超薄風(fēng)扇使用不正確的話，往往就會(huì)造成散熱鰭片吹不透，更加影響顯卡散熱器的散熱能力。所以對(duì)于高端顯卡來(lái)說(shuō)，如果不想讓散熱器噪音過(guò)大，還能夠具有更好的散熱效果，那么也只有一個(gè)方法可以選擇， 就是在優(yōu)化散熱器結(jié)構(gòu)的同時(shí)，使用超薄結(jié)構(gòu)的散熱器鰭片，配合使用超薄大風(fēng)量的風(fēng)扇。不過(guò)這樣的組合，其成本要增加不少，但是散熱效果相當(dāng)出眾。
微星R9 290X Gaming顯卡 超薄風(fēng)扇
我們依舊還用微星R9 290X Gaming顯卡舉例。前面我們已經(jīng)說(shuō)過(guò)，微星R9 290X Gaming顯卡的散熱器的熱管分布，以及彎曲比較合理，并且還有復(fù)合的導(dǎo)熱方式，同時(shí)熱管與鰭片結(jié)合的工藝做的非常出色，所以這一點(diǎn)達(dá)到了我們之前說(shuō)的對(duì)散熱器導(dǎo)熱結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理的優(yōu)化。正式因?yàn)樯崞骺梢宰龅匠?，所以風(fēng)扇也能夠使用超薄的設(shè)計(jì)，也就是微信自己宣傳的Twin Frozr V散熱系統(tǒng)。
散熱器超薄風(fēng)扇
對(duì)于使用超薄風(fēng)扇來(lái)說(shuō)，靜音是其唯一的目的。而因?yàn)轱@卡散熱器超薄，所以不需要更大風(fēng)量的風(fēng)扇，把鰭片整個(gè)吹透，所以風(fēng)扇不需要很大的風(fēng)壓就能夠?qū)ι崞鬟M(jìn)行散熱。另外在散熱風(fēng)扇的設(shè)計(jì)上，風(fēng)扇葉也做了處理?？梢詼p少風(fēng)噪，提高通風(fēng)量，并且可以是的整個(gè)散熱器系統(tǒng)，在保持高效散熱的同時(shí)，還能夠兼顧靜音的效果。
最后總結(jié)：其實(shí)對(duì)于一款顯卡來(lái)說(shuō)，性能參數(shù)固然重要，但是對(duì)于如何更加迎合用戶(hù)，提供給用戶(hù)更加舒適的使用體驗(yàn)，我覺(jué)得才是一款產(chǎn)品是否用心的根本。而對(duì)于我們玩家來(lái)說(shuō)，及時(shí)顯卡性能再高，但是實(shí)際使用起來(lái)卻因?yàn)槠渌?wèn)題，讓我們自己苦惱不已，這樣的話就太得不償失了。所以說(shuō)，一款顯卡是否出色，是綜合性的。而一款顯卡是否優(yōu)秀，是由用戶(hù)通過(guò)人民幣來(lái)投票的。<
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