详解显卡散热风扇史

显卡帝详解散热器发展史及技术革新 显卡帝详解散热技术革新发展史     显卡散热器技术的进步伴随着显卡GPU技术的革新在不断进步与发展，显卡散热器从无到有，从被动散热到主动散热，从热管散热到均热板散热以及各大厂商所革新的种种最新的显卡散热技术。可以说显卡散热器的革新速度和显卡GPU的发展速度是几乎同步的，无论是大的技术创新，还是小型的技术改进，显卡散热器的使命就是为了让GPU在适宜的温度下正常稳定持续的运行，今天显卡帝就来为您详解这位显卡GPU忠实伴侣——显卡散热器的发展史及技术革新之路。 显卡帝详解显卡散热器的发展史及技术革新      其实最初的显卡是没有散热器的，裸卡一张。我们对CPU的散热器应该是比较熟知的，记得笔者当年的第一台电脑，显卡仅是集成在主板上的一个GPU芯片，这也说明了当时人们对GPU图形技术的认识度还没有达到了CPU那样的高度。时至今日，GPU的革新速度已经开始与CPU相抗衡，所以GPU的晶体管数量也是在呈现一个几何倍增的恐怖状况，故而对GPU核心的散热问题被提上了日程，纵观当下的众多显卡散热器，譬如说：涡轮散热、热管散热技术、均热板散热技术、水冷散热等等，一时间乱花渐欲迷人眼，玩家对显卡散热器的选购面越来越广，那么面对如此繁多的显卡散热器，那种好、那种差、那种适合你、那种不适合你等等迷惑，今天，显卡帝一一为你揭晓答案。 转动历史的时刻：显卡散热器发展史 转动历史的时刻：显卡散热器发展史     可以说每个时代都有经典的显卡散热方式，显卡散热方式的革新伴随着显卡GPU不断的先前发展也同步更新了无次，每一次的革新，无论是大还是小都能激起我们心中无比兴奋的回忆。下面让我们通过这转动历史的每一个精彩时刻来速览显卡散热器的发展革新史。     ●最早期的显卡根本没有散热的概念，因为核心温度并不高 Voodoo显卡——无散热“裸奔”时代     ●当到了Riva 128时代，显卡的散热问题正式被关注起来 Riva 128图形卡——核心频率为60MHz，核心发热问题开始被关注     ●TNT2时代，主动式散热正式开始采用  DIAMOND Riva TNT2 ——核心频率为150MHz，主动式散热方式正式进入显卡的舞台     ● GF2 400 MX时代，显卡超频的需求促进了散热器的进一步繁荣 GF2 400 MX——显卡超频促进了大功率风扇和散热片的大规模应用     ●之后，热管开始在显卡散热器上面逐步采用 热管散热也随之而风靡起来     ●风道型显卡散热器开始了涡轮式散热的先河 风道型显卡散热系统     ●为应对GPU几何级数增长的晶体管数量和高温，涡轮式散热应运而生 涡轮式散热器     ●2003年，水冷散热开始在显卡上面流行起来，CPU水冷的经验被成功借鉴到了显卡上 水冷散热     ●液氮散热经常在各大超频散热中出现，也是借鉴了不少CPU液氮散热的经验 液氨制冷散热     总体来说，显卡散热器技术的每一次技术革新往往都伴随着显卡GPU技术的一次重大更新，就目前来看，常用的显卡散热器主要采用的是：主动式风冷散热+被动式热管+散热鳍片等相结合的方式来达到将显卡GPU温度降低的这样一个最终目的。接下来，我们分阶段来详细讲解显卡散热器发展的核心技术革新和重大突破。 最原始的初级阶段：被动式散热 最原始的初级阶段：被动式散热     Voodoo显卡于1995年11月诞生，将我们的视野带入了图形3D世界，这样PC机也从此开始具备了真正3D处理能力，从此图形芯片的发展也开始突飞猛进，GPU核心频率由100MHz逐步提升到了900MHz的恐怖频率，纹理填充率也从1亿/秒提升到了420亿。 无散热的裸奔时代     回想起当年的Voodoo显卡，无任何散热措施，显卡核心竟然还是可以清晰可见的露在外面的。由于当时的这款显卡的核心处理能力比较弱，甚至比当前的网卡还要弱，所以发热量几乎可以忽略，也无需什么其他散热设备来辅助。 RIVA 128ZX开始出现了散热片     NVIDIA于1997年8月再度杀入3D图形市场，发布了基于Riva 128图形核心的NV3系列显卡，其核心频率达到了60MHz，同时是一款128bit的2D、3D加速图形核心，由于此刻的核心发热问题开始明显突出，所以散热片被应用到了显卡散热器领域。 第一次重大革新：主动式风冷散热 第一次重大革新：主动式风冷散热     为什么要将主动式风冷散热称作是第一次重大革新了？因为在当时，CPU加装风冷散热器是很“习以为常”的一件事，显卡加装风冷散热器似乎还没听说过。如果没记错的话，首次提出在显卡上加装散热风扇的厂商应该是：华硕。正是由于风冷散热的加入，才为显卡GPU核心的技术革新在一定程度上铺平了继续前进的道路。 TNT显卡的发布终结了Voodoo 2 显卡时代 Riva TNT2：主动风冷散热崭露头角     核心代号为NV5的TNT2显卡于1999年4月正式发布，由于采用先进的0.25微米工艺制程，同时提升了频率且进行了内部优化，TNT2的性能得到了较大的提升，后期TNT2则采用了更先进的0.22微米制程，频率得到了再次提升。 “FX Flow”散热系统可谓是主动式风冷散热的一个重大革新     自从有了风冷散热的出现，显卡散热器市场开始逐渐繁荣起来，随后的GeForce 2 Ultra、GeForce 3 TiGeForce4 Ti 4600等产品都采用了主动式风冷散热技术。而之后的“FX Flow”散热系统的提出，为显卡主动式风冷散热再一次注入了一针“强心剂”，该散热系统采用的是离心原理的涡轮风扇并配合全覆盖风罩和大面积散热鳍片已达到对显卡整体PCB散热的最终效果。从此以后，涡轮式风冷散热器开始频频出现在AMD和NVIDIA的众多高端公版显卡上。当然离心式散热也有一个缺点，风扇转速相对较高才能达到很好的散热效果，故而噪音也会相对较高。 再度革新：热管、鳍片和均热板技术 再度革新：热管、鳍片和均热板技术     到了后风冷散热时代，显卡厂商开始引入热管鳍片散热和均热板散热等技术来辅助增强主动式风冷散热的散热效能。尤其在中高端显卡中，主动式风冷+被动式（热管、鳍片和均热板）混合散热技术为显卡GPU的高温问题提供了有效的解决方法，时至今日，这样一种混合式的显卡散热方式也是目前最为主流且相对经济实惠的散热解决。 广泛使用的热管散热技术     热管散热是一种利用相变过程中要吸收/散发热量的性质来进行冷却的技术，1963年由美国Los Alamos国家实验室的G.M.Grover发明，并率先由IBM最初引入笔记本中。虽然热管的出现已经有数十年的历史，而在PC散热领域被广泛采用还是近些年的事，但发展迅猛。小到CPU散热器、显卡散热器，大到机箱，我们都可以看到热管的身影。从使用角度看，热管具有热传递速度极快的优点，安装至散热器中可以有效的降低热阻值，增加散热效率。优点：静音，一次性投资，相对而言无损耗。   热管示意图 热管动态示意图 辅助热管散热的密集散热鳍片 热管内部为了增加毛细效应，加工成不同的形状     均热板也即真空均热板，因为它是一个内壁具有微细结构的真空腔体。均热板散热原理：均热板一般采用铜材质（铜吸热快，铝散热快），当热由热源传导至蒸发区时，腔体里的冷却液在低真空度的环境中受热后开始产生冷却液的气化现象，此时吸收热能并且体积迅速膨胀，气相的冷却介质迅速充满整个腔体，当气相介质接触到一个比较冷的区域时便会产生凝结的现象。借由凝结的现象释放出在蒸发时累积的热，凝结后的冷却液会借由微结构的毛细管道再回到蒸发热源处，此运作将在腔体内周而复始进行。 均热板散热技术示意图 铜网结构均热板     均热板名称的由来：均热板外观上为一平面板状物，上下各有一盖相互密合，铜网结构均热板其内有铜柱支撑。均热板上下两铜片以无氧铜为材质，通常以纯水为工作流体，毛细结构以铜粉烧结或铜网之工艺制作。均热板只要维持其平板特性，造型外廓上视应用之散热模块环境而定较无限制，使用时亦无置放角度上之限制。实际应用时在平板上任两点所测得温度差可小于10℃以内， 较热导管对热源之传导效果更均匀，均热板之名亦因此而来。     均热板散热技术作为一种新兴的高效散热方式，原理和热管散热的较为相似，且均热板对做工工艺的也相对较高，成本也相对增加了不少，故而均热板的散热技术往往出现在较为高端的显卡上。 高端玩家最爱：水冷、液氮散热 高端玩家最爱：水冷、液氮散热     在显卡高端发烧级市场，水冷散热和液氮散热这两种方式是最为常见，也是最受高端玩家喜欢的散热方式了。相比于热管散热，水的比热容更大，故而可以吸收更多的热量，快速的水循环更能将核心温度降低。而液氮散热的原理是依靠压缩或冷却气体在常温下的气化，迅速吸收大量的热来为核心降温，这种极端的散热方式可以带来最为顶级的散热效果，是骨灰级玩家超频玩家降温的必用手段。 水泵，散热片，风扇，管路组成的水冷系统 水冷散热系统的组成 显卡水冷散热 显卡也上液氮大炮     利用液氮来为显卡散热的这种方式，我们往往在各种超频比赛等场合会见到，这种散热方式可以我们日常使用来说是没有必要的，即使它有再好的散热效果。同时液氮散热也有一个值得注意的地方，在快速的温度下降过程中导致的温差会发生结露的想象，故而容易导致主板的短路，所以我们才会在装有液氮散热大炮的主板上看见有很多凡士林的涂抹痕迹。 产品：翼 GTS450 铭瑄 显卡 新技术层出不穷 显卡散热谁领风骚？ 新技术层出不穷 显卡散热谁领风骚？     在显卡散热器同质化已经日趋严重的今天，我们很欣喜的看到仍然有不少厂商依然在为玩家坚持打造最为个性最为彪悍和最为前卫的显卡散热器。就目前的显卡厂商在显卡散热器方面的研发来讲，不外乎在注重打造可玩性、便捷性、外观个性化和高效散热极致静音等方面重点发力。     ●可拆卸式的显卡散热器风扇设计，大大增强了玩家清理灰尘的便捷性  影驰GTX560Ti黑将显卡散热器特写     ●个性鲜明的仿生学显卡外观设计，为显卡增添了不少前卫时尚的风范 七彩虹IGAME鲨鱼散热 盈通海螺散热，让人眼前一亮的散热器外观设计     ●源自云计算的“云散热”理念，独创背吸式散热并内置吸音棉，很是霸道 铭瑄云散热——创所未想，独领大成     目前显卡散热器的技术革新可以说达到了一个百家争鸣的境况，由于玩家对显卡的个性化要求越来越高，显卡厂商对显卡散热器的设计、散热效能和静音效果等都会做全面而深入的技术研发。所以目前是市面上的中端级显卡在显卡散热器的配备上都有了相比前几年而言的很大改观，并且玩家所可以选择的显卡散热方式也越来越多样化，玩家更可以自己DIY一套水冷散热器为自己的显卡散热器MOD，而在以前，MOD一套自己专享的显卡散热器这样的事是想都不敢想的。关于显卡散热器的这堂课的讲解就到这里，需要交流的网友可以与我的新浪微博进行互动交流。