『裸男』變金剛 顯卡散熱器進化過程
2024-12-07 20:26:10
泡泡網顯卡頻道7月13日 1995年，3dfx voodoo顯卡的誕生，標誌著顯卡進入了全新的3D時代。那時候的3D顯卡只有簡單的圖形計算性能，顯卡發展至今，不論是架構，還是性能，物理特效等等，都發生了天翻地覆的變化。隨著不斷提高性能而發熱量不斷提升的趨勢，無奈顯卡的散熱器也只能不斷的變化。從第一代無散熱器的voodoo顯卡，發展至今以各種各樣散熱器為賣點的顯卡遍地開花，而在散熱器工藝方面也得到了巨大的發展。下面讓我們一起回顧顯卡的散熱歷史和工藝發展。
七彩虹voodoo2
voodoo前2代顯卡的發熱量都比較低，無需配置散熱器就可以自然散熱，並且能穩定運行。不用散熱器，這在如今是做不到的，我們也共同期待顯卡工藝製程能進步到不用散熱器的那一天。
被動與主動散熱
1998年，NVIDIA推出了Riva TNT顯卡，首次採用Twin Texel引擎，填充率可以達到250Mpixels/s，配置16MB顯存等等，在處理圖像效率和質量上有很大提升。然而顯卡的發熱量也開始增加，散熱問題開始得到重視。首款被動式散熱顯卡應運而生，從此顯卡身上便多了一個重要的部件-散熱器。Riva TNT的核心部分採用一小塊方形散熱片進行散熱，形狀類似如今說的八爪魚。散熱片是用鋁快通過線割工藝加工而成，總共有169個鋁柱，加大散熱面積，滿足Riva TNT正常散熱。
Riva TNT
七彩虹S600T 32MB（TNT2）
鑑於TNT上的成功，2000年NVIDIA發布TNT2顯卡。TNT2的核心頻率首次達到150MHz，在遊戲方面的兼容性更進一步，同時拿下了3D遊戲性能冠軍。TNT2核心頻率提升，而且採用0.25um工藝製程，發熱量很大。TNT2首次加入了風扇+散熱片主動式散熱器確保顯卡穩定運行。散熱器採用線割+內嵌風扇工藝，優點是快速散熱，且輔助周圍IC散熱，缺點是效率低，噪音大。
散熱小鋼炮
主動式散熱模式被廣泛使用，直到如今依然是使用率最高的一種散熱模式。面對相同的散熱模式，為了有別於其他廠商，顯卡廠商在散熱設計和製造工藝方面花了大量的心思，於是市場上出現了各種各樣的顯卡散熱器。NVIDIA 8000GT系列前後，一種類似蝴蝶形狀的顯卡散熱器特別流行，採用的是壓固工藝。壓固工藝是採用機器把很多鰭片壓縮在一起，再經過銑床銑底而成。壓固工藝的優點是導熱效率高，以及顧及周圍的IC散熱，缺點是容易變形。
七彩虹逸彩8600GT-GD3 UP烈焰戰神256M
七彩虹逸彩8600GT
在NVIDIA 8000GT中低端系列顯卡採用鋁擠散熱器，鋁擠即鋁錠等原材料在熔爐中熔融後，經過擠出機擠壓到模具流出成型，它還可以擠出各種不同截面的型材。INTEL CPU原裝風扇採用的散熱器正是鋁擠散熱器。
七彩虹8800GT-GD3 冰封騎士5F 512M
隨著顯卡技術的不斷進步，性能不斷的攀升，散熱問題已經成為顯卡的首要問題。為了解決高功率散熱，熱管首次被用於顯卡散熱器。熱管的應用始於7000GT中後期，盛於8000GT時期，那時候一般只有高端系列顯卡才會使用熱管。那時候的熱管散熱器大多採用的是HDT熱管直觸工藝，即散熱器的底座和熱管經過壓縮和銑底而成，熱管直接接觸到GPU，減少熱傳導環節，提升散熱性能。
骨灰級散熱
風冷已經不能滿足玩家的散熱需求，水冷逐漸被用於顯卡散熱。針對這類需求少數顯卡廠商推出水冷顯卡散熱器。水冷模塊採用鑄銅工藝，在散熱模塊內部起很多銅柱，增加散熱面積，加快熱交換。鑄銅工藝散熱器的優點是靜音，散熱效率高，穩定，缺點是成本高，易氧化。
七彩虹逸彩8600GT-GD3 UP烈焰戰神256M
七彩虹iGame260+
熱管散熱器是目前顯卡的主流散熱器。面對發熱量不斷增加的趨勢，顯卡廠商不斷優化，改進顯卡散熱器。一種比HDT更好導熱效率的工藝——回流焊，應運而生。在熱管與散熱底座之間放入適量的焊錫膏，經過高溫回流焊機焊接而成。回流焊的優點是穩定，導熱效率高，散熱速度快，缺點是成本較高。一時間市場上也出現了很多山寨回流焊工藝——採用AB膠把熱管和底座粘合在一起，仿製回流焊，散熱效率很低。
七彩虹680大法師
為了追求極致性能和體驗，越來越多的玩家加入極限超頻的行列，他們採用比水冷更低溫的散熱方式——乾冰或液氮散熱。在顯卡GPU上安裝一個純銅製的炮筒，倒入液氮，讓溫度降到-192度左右，為顯卡提供超低溫散熱。液氮炮採用線切割工藝製造而成，散熱效率快，但造價很高，是目前極限超頻玩家常用的散熱手段。
創意散熱器
不論水冷還是液氮，畢竟是少數用戶，市場主流還是風冷散熱為主。顯卡發展至今，散熱器是顯卡廠商在上面投入精力最多的配件，市場衍生出很多很有創意的技術和產品。例如七彩虹推出的九段680和iGame670系列產品，採用了極具創意的Air-kit空力套件和鯊魚仿生設計，提供強悍的散熱性能，且提供豐富的玩法，同時匯集了很多先進的工藝。
總結：
自3dfx推出第一代voodoo3D顯卡以來，時間已經過了17年。這17年來，顯卡行業經歷了3dfx的倒閉，NVIDIA的崛起，AMD收購ATI等等大事件。顯卡產品發生了天翻地覆的變化，顯卡進步的同時也帶動了顯卡散熱器的進步，從最初無散熱，到被動散熱和被動散熱，再到各種各樣創意散熱器。製造工藝也在不斷的進步，散熱器的做工越來越精細，性能越來越強，伴隨著顯卡不斷發展。■
