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裸男变金刚 显卡散热器进化全过程
2012-07-13 10:39 出处:PConline原创 作者:雨城浪子 责任编辑:zengyi
关联产品:iGame670烈焰战神X
1995年,3dfx voodoo显卡的诞生,标志着显卡进入了全新的3D时代。那时候的3D显卡只有简单的图形计算性能,显卡发展至今,不论是架构,还是性能,物理特效等等,都发生了天翻地覆的变化。随着不断提高性能而发热量不断提升的趋势,无奈显卡的散热器也只能不断的变化。从第一代无散热器的voodoo显卡,发展至今以各种各样散热器为卖点的显卡遍地开花,而在散热器工艺方面也得到了巨大的发展。下面让我们一起回顾显卡的散热历史和工艺发展。
voodoo前2代显卡的发热量都比较低,无需配置散热器就可以自然散热,并且能稳定运行。不用散热器,这在如今是做不到的,我们也共同期待显卡工艺制程能进步到不用散热器的那一天。 第二页:被动与主动散热 1998年,NVIDIA推出了Riva TNT显卡,首次采用Twin Texel引擎,填充率可以达到250Mpixels/s,配置16MB显存等等,在处理图像效率和质量上有很大提升。然而显卡的发热量也开始增加,散热问题开始得到重视。首款被动式散热显卡应运而生,从此显卡身上便多了一个重要的部件-散热器。Riva TNT的核心部分采用一小块方形散热片进行散热,形状类似如今说的八爪鱼。散热片是用铝快通过线割工艺加工而成,总共有169个铝柱,加大散热面积,满足Riva TNT正常散热。
鉴于TNT上的成功,2000年NVIDIA发布TNT2显卡。TNT2的核心频率首次达到150MHz,在游戏方面的兼容性更进一步,同时拿下了3D游戏性能冠军。TNT2核心频率提升,而且采用0.25um工艺制程,发热量很大。TNT2首次加入了风扇+散热片主动式散热器确保显卡稳定运行。散热器采用线割+内嵌风扇工艺,优点是快速散热,且辅助周围IC散热,缺点是效率低,噪音大。 第三页:散热小钢炮 主动式散热模式被广泛使用,直到如今依然是使用率最高的一种散热模式。面对相同的散热模式,为了有别于其他厂商,显卡厂商在散热设计和制造工艺方面花了大量的心思,于是市场上出现了各种各样的显卡散热器。NVIDIA 8000GT系列前后,一种类似蝴蝶形状的显卡散热器特别流行,采用的是压固工艺。压固工艺是采用机器把很多鳍片压缩在一起,再经过铣床铣底而成。压固工艺的优点是导热效率高,以及顾及周围的IC散热,缺点是容易变形。
在NVIDIA 8000GT中低端系列显卡采用铝挤散热器,铝挤即铝锭等原材料在熔炉中熔融后,经过挤出机挤压到模具流出成型,它还可以挤出各种不同截面的型材。INTEL CPU原装风扇采用的散热器正是铝挤散热器。
随着显卡技术的不断进步,性能不断的攀升,散热问题已经成为显卡的首要问题。为了解决高功率散热,热管首次被用于显卡散热器。热管的应用始于7000GT中后期,盛于8000GT时期,那时候一般只有高端系列显卡才会使用热管。那时候的热管散热器大多采用的是HDT热管直触工艺,即散热器的底座和热管经过压缩和铣底而成,热管直接接触到GPU,减少热传导环节,提升散热性能。
风冷已经不能满足玩家的散热需求,水冷逐渐被用于显卡散热。针对这类需求少数显卡厂商推出水冷显卡散热器。水冷模块采用铸铜工艺,在散热模块内部起很多铜柱,增加散热面积,加快热交换。铸铜工艺散热器的优点是静音,散热效率高,稳定,缺点是成本高,易氧化。
热管散热器是目前显卡的主流散热器。面对发热量不断增加的趋势,显卡厂商不断优化,改进显卡散热器。一种比HDT更好导热效率的工艺——回流焊,应运而生。在热管与散热底座之间放入适量的焊锡膏,经过高温回流焊机焊接而成。回流焊的优点是稳定,导热效率高,散热速度快,缺点是成本较高。一时间市场上也出现了很多山寨回流焊工艺——采用AB胶把热管和底座粘合在一起,仿制回流焊,散热效率很低。
为了追求极致性能和体验,越来越多的玩家加入极限超频的行列,他们采用比水冷更低温的散热方式——干冰或液氮散热。在显卡GPU上安装一个纯铜制的炮筒,倒入液氮,让温度降到-192度左右,为显卡提供超低温散热。液氮炮采用线切割工艺制造而成,散热效率快,但造价很高,是目前极限超频玩家常用的散热手段。 第五页:创意散热器 不论水冷还是液氮,毕竟是少数用户,市场主流还是风冷散热为主。显卡发展至今,散热器是显卡厂商在上面投入精力最多的配件,市场衍生出很多很有创意的技术和产品。例如七彩虹推出的九段680和iGame670系列产品,采用了极具创意的Air-kit空力套件和鲨鱼仿生设计,提供强悍的散热性能,且提供丰富的玩法,同时汇集了很多先进的工艺。 自3dfx推出第一代voodoo3D显卡以来,时间已经过了17年。这17年来,显卡行业经历了3dfx的倒闭,NVIDIA的崛起,AMD收购ATI等等大事件。显卡产品发生了天翻地覆的变化,显卡进步的同时也带动了显卡散热器的进步,从最初无散热,到被动散热和被动散热,再到各种各样创意散热器。制造工艺也在不断的进步,散热器的做工越来越精细,性能越来越强,伴随着显卡不断发展。
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