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拆成零件看 显卡怎么散热(上)

2010-09-20热管《微型计算机》2010年9月上

旋转就能加速散热——风扇

风扇是风冷散热器上很重要的组成部分。当然,目前有些显卡不用风扇,利用本身极大的散热面积以及机箱良好风道,也可以做到无风扇散热。不过从市场上的产品来看,有风扇的散热器占了大部分。

风扇依靠旋转让气流流动,流动的气流又能加速带走散热片上的热量。因此风扇的风量、转速、还有噪音就成为很多玩家关注的问题。我们先来看风量。风量是在单位时间内空气的流通量。简而言之,风扇在固定的时间比如1分钟内,能够从A处转移多少空气到B处,就是风量。对散热器来说,风量越大,证明带走热量的风就越“多”,热量被带走的速度就越快。足够的风量能让显卡工作在安全温度范围以内不会过热。

那么风量和什么有关呢?我们从两方面看:固定尺寸的风扇,转速越快,风量越大;固定转速风扇,风扇尺寸越大,风量也越大。一般说来,显卡常使用的风扇尺寸在6cm~12cm之间。在实际生产中,一旦决定了风扇尺寸,能够自由调整的只有转速了,因此实际上显卡一般通过调整风扇转速来调整风量。

利用转速调整风量也有限制。这就要提到噪音了。谁也不愿以自己的电脑成为巨大的“噪音发生器”。而显卡风扇在旋转时扇叶切割空气、自身运行的摩擦声以及震动等,都会带来噪音—噪音的大小和转速是紧密相关的,转速越高噪音越大。因此这就成为一个两难问题:既要设置足够高的风扇转速,保证风量和散热;又为了控制噪音,要让显卡风扇转速尽可能降低。这充分考验了厂商设计产品和调控散热的能力。

我们看到市面上有一些噪音颇高的显卡。除了核心发热量特别巨大的产品外(比如GeForce GTX 480、Radeon HD 4890等),一些发热量并不高的显卡散热器噪音也很大。这些显卡噪音大的根本是散热片散热面积不足。显卡散热器的成本除了、模具、风扇,很大一部分都在散热片本身(铝、铜等材料的成本),为了节约成本会让散热面积不足,后需要更大的风量才能满足散热需求,所以带来了高转速和高噪音问题。

美丽的外壳——导风罩(防尘罩)

除了散热片、风扇、热管三大部分外,很多显卡现在特别设计了一个罩,美其名曰“导风罩”或
“防尘罩”。实际上,真正的导风罩往往应用在侧吹式散热器上,侧吹式散热器需要导风罩将风侧向导出,保证风流不会在吹拂到一半就改变方向四散逃逸。

侧吹式散热器的导风罩作用非常大。在GeForce GTX 480显卡的散热器设计上,NVIDIA甚至使用了金属导风罩,让导风罩成为辅助的热辐射体,散除热量。

除了侧吹式散热器外,大部分开放式散热器使用导风罩的意义更多在于防尘和美观。实际使用中导风罩带来的改变风向,加强风流流动的效果并没有传说中那样夸张。

本期看点

1.显卡散热器通常由以下几个部分组成:散热片、风扇、热管、导风罩(或者外壳)、固定螺丝或者固定支架。

2.散热器较厚的底座除了能很好地储存热量外,还能缓冲显卡核心热量的突然增加带来短暂高温。

3.热管的两个特别重要的作用:一是及时传递热量;二是将热量均匀分布在散热片各处。

4.固定尺寸的风扇,转速越快,风量越大;固定转速风扇,风扇尺寸越大,风量也越大。

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