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【连载】那些年,显卡的散热方案(一)

【连载】那些年,显卡的散热方案(一) Sapphire蓝宝科技
2017-12-12
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导读:一个散热片加上一个风扇——究竟可以多复杂?

一个散热片加上一个风扇——究竟可以多复杂?


提供给芯片的大部分电力最终以热的形式被散发出去,而且必须被传递到周围的空气中。自上世纪90年代以来,在图形显卡上的散热器就已经经历了漫长的演进过程。

在3D图形加速卡(非我们现在所说的显卡,因为那个年代类似Voodoo的加速卡需要2D图形卡进行图像输出)的早期,芯片并没有那么高的功耗,所以是直接裸露的,并没有额外的散热需求。


Rage Pro并没有额外的散热器,1997年


随后,随着芯片性能的增长,芯片功耗也随之加大,小尺寸的被动散热器和小尺寸风扇配合铝制散热排的散热器被开发了出来。此时的散热器多为直接用接着剂直接粘合芯片,使用膨胀螺丝的散热器都非常罕见,甚至没人想过使用螺丝固定散热器。


一块使用了小规模被动散热器直接粘合GPU核心的Radeon 7000


一块使用了直接粘贴在GPU的核心袖珍风扇和铝制散热排的Radeon 7500显卡,2001年


当GPU的计算能力进一步增长后,显卡也变得越来越耗电了。根据规范,一个AGP插槽可以提供48.25瓦功率。在某种程度上,这点功耗根本就不够用,所以外置供电被引入进来。起初使用的是软盘的4pin供电线(相信很多人没见过)。虽然用来压制GPU发热的散热排和风扇的尺寸或多或少在增长,但和今天相比,他们依然又轻又小。除了极个别特例,那时的显卡还可以维持单槽设计。


Radeon 9800 Pro——一个稍微大了些的铝制散热器使用了膨胀螺丝固定,在右上角可以看见4pin软盘供电接口


Radeon 9800XT——更大的散热排加上更大的风扇以及清晰可辨的散热器固定螺丝。值得一提的是,散热器同时照顾了显存芯片的散热


第一次大规模使用涡轮散热形式的是FX5800 Ultra。当年的公版涡轮方案设计思想与今天的OTES涡轮方案有很大不同。(当年FX5800 Ultra以高温和噪音闻名,被冠以Beast野兽的名头。能够Cool the beast在当时应该很有成就感)


FX5800 Ultra——冷空气从PCI挡板下方被吸入,而后被风扇从PCI挡板上方吹出。也就是进气与排气是紧挨在一起的。不过很遗憾的是,这张卡是历史上最吵的型号。2003年


然而,ABIT公司就很喜欢涡轮散热形式,并推出了OTES系统,应用在他们的显卡和主板产品上,尽管他们的主板上面使用的并不是涡轮风扇。


ABIT的Silrurio FX5600 Ultra OTES,2003年


此时正值热管——一种内置液体(多为氨,乙二乙醚或某种类型的含氯氟烃)的金属管,开始大规模推广。当热管内的液体受热,他们会蒸发并在管道内扩散。当他们在热管内扩散到温度较低的区域时就会液化并将热量传递给低温区。这个循环是永续的,使得热管成为将热量从一个点传递到另一个点的绝佳方式。热管通常与GPU底座连接起来将热量均匀传递给所有热管带往更远处的散热器。


现在,热管最终成为中高端显卡的标配件。


蓝宝石Radeon 9800XT Ultimate配备了扎曼的被动热管散热器(顶部风扇为可选件),2003年


热管,双槽散热器以及涡轮风扇是显卡散热方案的重要飞跃,但这只是更激进创新到来前的浅尝辄止。


请继续关注本系列的后续部分。


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