显卡风冷散热

你是否在选显卡时面对看上去都差不多的双奶罩+热管散热器无从分辨、最后只好根据品牌+预算随便选一个？是否被厂家宣传的豪华散热种草？本篇“肉眼看(Ba)散热(Cao)”就是写给你的。本篇楼主改变方法，对比真实例子，为选购提供经验弹药。

显卡散热器的好坏直接影响显卡寿命长短、是否容易故障、运行噪音大小、机箱内整体温度等，很重要。而且显卡散热很容易用肉眼大致判断，尤其所有在售的显卡多多少少都能在网上找到几张图片，更别说给媒体送测的推广型号了，高清拆解图大把。

价值取向：

选购意义：

先看一张这段时间很多广告的某品牌GTX980的散热宣传图，提出一个问题。

根据厂商介绍，这个散热由3部分组成：最内均热板、其次6根热管、再次散热片（可更换水冷模块）、最外3风扇。用来对比的配角也是GTX980，5根热管和2风扇的普遍配置。先不说主角颜值如何，至少特肌肉。那么问题来了：不考虑价格的话，你对这样的散热如何评价？

不太明白名词也不要紧，接下来楼主会介绍主流显卡散热方案和判断要点，看完全文后再回到这张显卡。这个问题，相信你一定能有自己的判断。

先用几句简单的话介绍显卡哪里发热（哪些地方需要散热）。

显卡需要散热器散热的地方主要是：GPU核心、显存、MOSFET。实际上并非所有显卡厂商都会给显存和MOSFET安装散热片，主要原因有二：发热密度不一样，耐热能力不一样。

·关于发热密度，回想小时候的自然课实验：放大镜对着阳光，让焦点落在白纸上，一会儿白纸就黑了，再一会儿就燃了。GPU核心就是典型的高密度发热物体，几百平方毫米的核心表面下面堆积几十亿个晶体管，只靠风扇直吹核心的话，估计不到一分钟就冒烟了。所以即便是入门显卡，厂商也要安装散热片将热量迅速传导到更大的面积，再散热——如何高效的传热和散热是散热器设计（均热板、热管、铝挤、导流罩等等）试图解决的根本问题。

·关于耐热能力，展开讲就太理论了，而且要大量查阅资料，举一图流例子吧。通常MOSFET比较耐热（100°C以上），而显存比较不耐（100°C以下）。

延伸阅读：下面红框的“worst-case process corner”。这是设计师参考的重要指标之一，直接影响成品率。有的朋友应该听过“电子迁移”的说法，大概是长期高温使用会导致芯片内部电子发生迁移，当量变积累到质变时，就发生故障——还没印象的话楼主说几个关键词：超频缩肛、芯片漏电增加、默频温度破百、用着用着显存花屏…… 长期高温使用导致电子元件逐渐坏掉的例子太多了，所以搞好散热是必须的。

【经验1】说到这里，已经有一条评判散热设计是否合理的要点出来了：显存不耐高温，如果厂商给MOSFET加装了散热片，而显存颗粒却裸露，心里先打个问号。

很多显卡评测里都有红外测温枪成像图，可以方便玩家直接看到散热是否OK——这是一个重要信息，因为显卡拷机时散热器正在工作。如下图是华硕ROG POSEIDON GTX780背面的成像图。

发现了什么？最高温88.8°C出现了区域2的显存背面PCB板上，区域2的显存和区域1的供电模块温度超过81.7°C，同为显存，区域3就凉快的多。综合显卡布局和热成像图，有以下推论：

1、呈一字型密集排列的MOSFET是重要的发热源，导致了靠近它的部分显存温度大增。

2、一般散热器都在显卡正面，背面容易积温，因此显卡装箱后，一定要设计好风道，适当照顾显卡背面（尤其是背面焊有显存的显卡）。

3、这张热成像图是风冷散热的结果，此显卡支持水冷，切换成水冷后温度表现理应好转。

【经验2】就算没有热成像数据，根据显卡布局也能大致判断工作时哪些地方会燥热（比如供电靠近I/O处自然烤I/O一侧的显存），然后看散热器设计是否照顾了这些地方。

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前面主要介绍了发热源，接下来把目光集中到散热器本身，介绍主要散热设计。

散热器工作分两个步骤：导热和散热。对风冷散热器而言，导热主要是底座、热管、均热板、散热片的干活，散热主要是奶罩（风扇）的干活（散热片自身的热辐射忽略不计）。

从低端到高端介绍吧。

一、铝块/铜块和压固。（无需纠结铝块/铜块是挤制还是压铸工艺）

上图罗列了几种常见的低端散热器。

·A和B是铝块散热器，区别在于设计的风道方向、形状和散热面积、风扇参数。A是公版GTX750TI散热器，B是影驰GTX750黑将的散热器

·C是Intel以前的CPU散热器，因为铜比铝导热效率高，因此把铝散热片设计为中空，塞一个铜柱进去，以快速导热。

·D是一个超老的设计，现在看来很坑爹，好在几乎绝迹了。它的亮点在于全铜，但是散热片并非一次成型，而是弯折后粘在底部。楼主曾经玩坏过一个这样的散热器，直接把铜片扯下来了，拉成一根长面条….. 需要注意的是：并非金灿灿的散热片就是纯铜，还可以是铝阳极化处理，可以通过官方资料判断，官方资料缺乏的话通过散热器重量判断（铝<铜）。

·E是10年前很流行的压固散热器，原理是把很多个形状一样的散热片中间大力挤压成一块儿，然后铣成平面，压在核心上。楼主印象中最早是韩国思民搞出来的，便宜高效，国内有几个散热厂商就是靠山寨压固设计起家的，后来还引发了和思民的专利官司…再后来，国内那几个就发展壮大了，发展过程中和其他一些对手**，主题仍然是抄袭。

【经验3】这类散热器通常设计给TDP<75W的显卡，即无需外接供电的显卡。选购这类显卡时要注意：

1、 散热片分叉设计（和导流罩）是否引导风吹过显存和供电模块

2、 风扇参数。普通消费者可以不管轴承类型、额定电压和电流，但最好看一下厂家标称转速和供电线。简单的讲：含油轴承（及改良的磁悬浮轴承、液压轴承等）噪音较低，但容易被灰尘和温度影响，容易积灰导致噪音增大，容易在冬天遭遇低温冻结润滑油、冷启动转不动。滚珠轴承寿命长，表现稳定，噪音相对高一些。显卡散热器供电线一般是4Pin、3Pin、2Pin三种。4pin定义分别是火线、零线、信号（测速）、PWM调速，这是很好的设计，玩家可以通过软件看到转速并设置智能转速策略。3Pin分别是火线、零线、测速。2Pin是低端卡常见的设计，红色火线，黑色零线，如果无法通过风扇电压电流估算转速，那么买来全速鼓风机就坑爹了。

*注：2Pin和3Pin理论可以通过调电压线性降速，很多主板3pin接口支持，显卡楼主不太清楚，请清楚的朋友讲一下。

二、热管

先纠正一个常见的错误认识：热管数量越多散热能力越强。热管的作用就是快速导热，本身几乎不具备散热能力，100条热管加一片散热器能散热吗？热管效能和类型、数量、直径相关。下图是一个思民的设计，本来是用来压制低端核心的，可由于样子比较唬人，而且国内也有厂商推出类似的设计，一些显卡品牌就用在中端核心上，于是杯具。

杯具1：思民龙骨全铜散热片，某牌龙骨铝片散热，不考虑风扇因素，铜铝导热差异前面已经讲了。

杯具2：思民龙骨散热片和热管连接方式为焊接，某牌龙骨在应焊接的地方采用了穿FIN。

杯具3：小散热器强压中端核心。

看不懂杯具2不要紧，先简单看下热管的基本工作原理。

翻译过来就是：①从散热底座/GPU核心吸热，②导热介质在毛细作用下从内壁向冷端移动，带走热量，③热量交换给散热片和风扇，导热介质冷凝，④回流。4个阶段任何一个出了问题，这根热管的散热能力就几乎废掉。

杯具2里提到了焊接和穿FIN，这是目前散热片和热管连接的两种模式。简而言之，焊接是用金属（如锡）将热管和散热片接触面填满，导热效率高、而且有加固作用。穿FIN就是粗棒穿小洞（过盈穿插） ，靠力的作用增加导热效率。穿FIN的缺点是不牢固（快递一路就可能抖松），因此主流厂商都是在热管/散热片 90°角度时才穿FIN，同时通过折边工艺固定散热片间距，以低廉的成本强化结构。如何分辨焊接和穿FIN，见下图。

【经验4】焊接从工艺上比穿FIN可靠，但合理穿FIN性能也不差（厂商要考虑效能、成本的平衡）。焊接水准主要看焊料是否饱满（要是在热管和散热片连接处看到空洞，散热器效能至少要打个问号）。穿FIN较难上网搜图片判断（个体差异、暴力快递影响很大），观察实物请目测散热片间距是否均匀，有条件用手拨一下看是否牢固，出现问题赶紧联系卖家退换。

再回过头来看某牌龙骨的杯具2和3，揭晓答案：

·根据热管工作原理，热源太强大时足以烤干整个热管，此时热管失效，无法导热。龙骨是单热管，强压中端核心，一旦热管失效，后果不堪设想。

·龙骨热管被弯折成弧形，而某牌龙骨在弧形表面玩穿FIN ，相比传统90°插入，导热性能大家自行脑补。接触不良会导热困难，加重热管负担。

·热管上放射状散热片看似壮观，其实散热面积小的可怜，对付发热量高的核心实在力不从心。

P.S. 当年喜欢用某牌龙骨的厂商一个是某驰，另一个是某通。

接下来是一个近期的现实案例，某牌迷你版GTX750TI（半高，双槽），厂家为这个满载70W的显卡设计了4热管散热器！ 照例拿一个对照卡，仅仅采用普通铝挤散热片+风扇。

没想到吧，4热管+纯铜底座输给了普通铝挤。对于这个现象，楼主的看法是：4热管多此一举，虽然热管之间和纯铜底座都是焊接，但整个散热器看上去效率一点都不高——这么低功耗一张卡，弄这么多噱头，各种材料凑在一起，反而不如一个“整体的”散热片。热管并未穿过散热片（这么点散热片也没法穿），仅仅是打扁了并肩排列（打扁热管会导致效能损失）。回想热管工作原理，再看这个散热器，请问热端在哪里，冷凝端在哪里？如果还是不太清楚，那么看看传统散热器怎么利用热管的吧。

【经验5】并非堆砌热管就是好散热，看到一款热管散热器的时候，请目测预估一下设计是否合理，免得多花钱买来一个“情怀”。

再看那个4热管排列的散热器底部，有的朋友应该已经想到更好的方案了，没错，均热板。

三、均热板

楼主最早了解均热板，是通过蓝宝石的Vpour-X，其第一款产品是旗舰系列ATOMIC HD3870。均热板原理和热管一样，是“二维热管”，通常设计在散热器底座，与发热核心直接接触，因此这部分楼主把散热器底座一起介绍了吧。

均热板是个很富有创意且高效的设计，和传统热管相比，由于两面都是平面，更容易和散热片结合，且结合面积大于几根热管（热管也不能无限堆积吧）。那么，怎么判断是均热板还是实底呢？首先，它有略大的厚度；其次，它有个“小尾巴”，就像热管末端一样；最后，一旦使用均热板，厂商一定会宣传。

【经验6】均热板和热管原理一样，采用均热板设计的第三方散热器通常不会再配备很多热管，能有效减少散热器体积（或把热管占用的空间变为散热片增加散热面积）。受限于均热板的设计（空心），它抗压能力较弱，选购前要想好装箱后的方向，不要让均热板长期被散热片自重压变形。

下面是部分其他散热器底部设计：

1、均热板·改：不是说均热板不耐压吗？那我把均热板做到底部背面，再加散热片总行了吧？于是从内到外依次是 GPU-散热器铜底-焊接均热板-焊接散热片-风扇。这样的改良是极好的。

2、纯铜/铝底：最常用的设计，主流热管散热器的底部较厚以穿插热管，通常会采用焊接工艺，而且负责任的设计焊料饱满到溢出（因为散热片主体和底部全靠热管连接，这里要是导热不良，整个散热器就是垃圾）。

3、热管直触：大家第一时间就能想到华硕DC。将热管焊接在底部铜块上，然后铣薄直到热管表面成为散热底的表面。均热板的柔软脆弱问题它也有，而且热管直触很容易底面不够平整、热管和底座连接处缝隙大，而且在中高端卡里动辄并排4-6根热管DC，而核心表面只接触到中间的2根热管，边缘热管效能大打折扣——楼主只能认为华硕DC的设计属于热管利用率较低、但设计余量很大，所以性能党满意，外观党也满意。

4、热管直触·改：这是玩家自行MOD的产品，DIY一个极薄的铜片用导热硅脂连在GPU和DC之间（返璞归真的感觉），实测核心温度大降。

*关于底面平整度1：①铣后的底座不太平整，肉眼可直接观察到细小的凹凸，这种以前低端散热器常见，现在越来越少了。②另一种是抛光，即表面光滑，能反射出模模糊糊的影子，目前主流散热器就是这种，非常OK。③第三种是进一步镜面处理，直接当镜子用，增加的是YY度，对效能加成很小——再镜面也得上导热硅脂不是？GPU盖子又不是镜面的对不？

*关于镀层：很多纯铜散热器会镀镍，有的只镀散热片，有的把热管也镀了，有的甚至连底座也镀了。镀层能很好的防止纯铜散热器氧化，以略微的效能代价换取长期的表现稳定，而且样子看上去高档很多，满足YY心理。楼主泼一杯冷水：即便镀镍，如果你用手指直接接触了镀层表面而未处理，过一个月后来看，擦不掉的指纹好明显，YY全无。

*关于底面平整度2：不管CPU还是GPU，某些芯片不是平的，要么略凹要么略凸（拿内存条对着光比划一下就知道），一些散热器底部也会微凸，如果你要更换第三方散热器，请务必注意这一点。

【经验7】小小的底座藏在散热片下面容易被忽略、却是导热第一重要部分。希望通过楼主的介绍，大家在选购时能留意一下底座是怎样的设计，心里知道优点缺点后再选。

最后一个要点是风扇。说起风扇就太复杂了，楼主也是一知半解，就不讲了。建议：

【经验8】查找国内外网站的相关评测，直接跳到“噪音测试”部分，负责的评测会用软件设置转速策略，然后测试噪音和效能，有极高的参考价值。

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资料片：散热器，买效能还是情怀？

情怀是一个中性词，也是一种需求，媒体的显卡评测往往会极力渲染散热设计如何如何好，实际上走的就是情怀路线。效能党消费者需要擦亮眼睛，免得不小心被引导花钱买了情怀。让我们放飞心灵，指名道姓来几个情怀的例子吧！

1、影驰名人堂系列

影驰HOF 750TI，不足100W的显卡，3风扇奶罩，情怀满满。然而和下位仁兄比只是小巫见大巫。

2、七彩虹iGAME 九段 GTX780 （Air-Kit空力散热套件）

就是这个DIY的东东…

涂抹导热硅脂…

插入背板，拧紧螺丝… 等等，热管的连接好像是焊接和穿FIN，而且是穿散热片而不是背板。这是什么路数？如果背板孔太小，如何手动过盈穿插而且涂好的导热硅脂不被刮出来遗留在外？如果背板孔太大，拧几个螺丝钉又怎么能均匀受力？螺丝钉的防滑措施在哪里呢？而且这个动作，真的不是在（huo）拔(sai)插(yun)销(dong)么…

成品是下面这样的

张牙舞爪的样子是不是很像加勒比海盗里的大卫·琼斯？

还是善意推定Air-Kit有效吧，可是为什么要给背板散热？莫非背板是给显卡背部的元件散热的？

看到了吧，这就是情怀！

全文完。

楼主希望务实的读者在选购显卡的时候，通过搜索网上图片或现场看实物，并根据文中总结的8条经验和案例举一反三，快速判断散热器的类型、特征、可能的缺陷，再去看看关于温度和风扇噪音的评测数据，就不容易撞到地雷、也不容易被引导着花钱买情怀了。

回到文章开头的问题，你有自己的判断了吗？