對於目前的顯卡降溫方法,我們驚訝於液氮降溫所帶來的超強性能,可是,望著那積滿雪花的炮筒和定時炸彈一樣的液氮存儲罐,我們知道,我們只能眼觀而不敢褻玩;我們沉醉於水冷系統的強力降溫和夜晚的超絢燈光,可是,看著那抽瘋似凌亂著的布局和比電腦還要複雜的組成部分,我們知道,我們只能繼續讓我們的愛機儘可能的裸奔,再裸奔;我們迷失在縈繞耳邊的只差說能在機箱內製造一個小南極的各種散熱器廣告語,可是,撫摸著那細膩肌膚的鐵塊和浮誇風似的風扇,再摸摸那比臉還乾淨的口袋,我們知道,我們只能回去抱著顯卡痛哭而真誠祈禱死後不會被下火海報復。
眾所周知,晶片工作時產生的熱量源自電子遷移,頻率越高遷移速度越快性能越好,發熱量也越大。在頻率保持不變的情況下,降低發熱量的要素就在於提升製程,電晶體之間的空間更小,容納更複雜更多電晶體的同時還要降低內部電子顆粒碰撞的次數,降低能耗和熱量,這也是顯示晶片製程提升的時候,性能有所提升而且發熱量和功耗有所下降的重要手段。從這裡,我們可以清晰的認識到:高燒,源自於日愈彪悍的性能,性能固我所欲也,清涼亦我所欲也,兩者不可兼得,舍清涼而取性能者也。
真空腔均熱板的外觀:
相對於液氮和水冷的極端而不可普及化,我們可以看到,顯卡廠商的研發方向更多的是集中在如何讓GPU產生的熱量更快、更高效的傳遞上面,在這樣的背景下,熱管技術得到了迅猛的發展,時至今日,從市場上可以看到,散熱器幾乎已經到了無熱管不歡的地步。然而,正如俗話所說:道高一尺,魔高一丈,被動防守的散熱方式遠遠跟不上GPU更高性能所帶來的更多熱量。顯卡的發熱量在穩步地上升,而降溫辦法也在不斷的改進,當熱管的散熱效果在大量的發熱量下已力不從心時,進化的熱管也就應時產生了,那就是——真空腔均熱板。
真空腔均熱板內部剖析:
上面簡單的一句話肯定無法解釋真空腔均熱板的歷史根源,筆者也只是想讓熱管和真空腔均熱板這兩個從名稱上來看毫無關聯的技術聯繫起來。與熱導管技術相比,真空腔均熱板(Vapor Chamber)原理與理論架構是相同的,只是熱傳導的方式不同,熱管的熱傳導方式是一維的,是線的熱傳導方式,而真空腔均熱板的熱傳導方式是二維的,是面的熱傳導方式,讓我們從下面的示意圖來簡單說明一下真空腔均熱板的工作原理:
Vapor Chamber (真空腔均熱板)技術與熱管的原理與理論架構類似,都是利用真空/高壓/毛細作用傳導熱。均熱板是一個內壁具微結構的真空腔體,當熱由熱源傳導至蒸發區時,腔體裡的冷卻液在低真空度的環境中受熱後開始產生冷卻液的氣化現象,此時吸收熱能並且體積迅速膨脹,氣相的冷卻介質迅速充滿整個腔體,當氣相工質接觸到一個比較冷的區域時便會產生凝結的現象,藉由凝結的現象釋放出在蒸發時累積的熱,凝結後的冷卻液會藉由微結構的毛細管道再回到蒸發熱源處,此運作將在腔體內周而復始進行。
眾所周知,熱能有個規律,它會往熱阻值低的地方傳遞,如果熱量無法通過散熱介質傳導出去,它就會傳遞到PCB上,長時間運行會導致PCB過熱變形、損壞。因此,滿載做功時單位面積內的巨大熱能是一個顯卡最難克服的散熱問題。一個50cm2, 6mm厚的真空均溫板Heat Flux熱傳密度可達115W/cm2,是銅熱管的10倍以上,Vapor Chamber真空腔均熱板比純銅基板具有更好的熱擴散性能。
總結起來,真空腔均熱板優勢有:
一.均熱板的阻抗為業界中最低之一 ,將300W應用於25mmx25mm時的測量值為0.05C/W
二.尺寸外型非常靈活,均熱板面積可達200 mm x 200 mm
三.克服了方向性限制,全面提升了電子組件/系統的效能
從上面的資料中,我們看以看出真空腔均熱板作為一種最新的散熱技術,在如今高度集成化、多核化的時代,擁有了巨大的潛力和光明的前景。下面就能我們從分析XFX訊景HD-685X-ZNF鑽石版的散熱系統中,看看真空腔均熱板在實際產品中的運用和所能帶來的散熱效果。
XFX訊景HD-685X-ZNF鑽石版採用基於40mm製造工藝代號為Barts顯示核心,內置17億個電晶體,960個流處理單元。顯卡支持DirectX 11、Shader Model5.0、優化細分曲面、形態抗鋸齒、改進的各向異性過濾與HD3D等3D遊戲技術,還支持UDVD3、AMD APP與藍光3D等多媒體加速技術。另外,採用了雙倍銅PCB板和數字PWM供電,核心與顯存分離式供電設計,用料上匹配了高品質的全固態電容和全封閉式鐵素體電感設計,加上外接6Pin輔助電源,超頻性能強勁。
XFX訊景HD-685X-ZNF鑽石版散熱體系
XFX訊景HD-685X-ZNF鑽石版風扇特寫
真空腔均熱板特寫
風扇可隨意拆卸清洗
高密度,超薄散熱鰭片
XFX訊景HD-685X-ZNF鑽石版的散熱風扇採用了太陽花式的高密度超薄的散熱鰭片,採用了先進的扣FIN技術。所謂扣FIN技術,是指超頻三採用一種先進工藝,將每塊散熱鰭片保持固定的間隙,兩邊的散熱鰭片緊密扣合,防止漏風。這種扣FIN設計不僅增強了散熱片的牢固度和美觀度,而且提升了整體的散熱性能,也利於改善機箱風道。
從顯卡的規格和用料來看,XFX訊景HD-685X-ZNF鑽石版明顯的是採用了PCB公版設計,而風扇非公版設計的優化產物。而從以上的測試結果來看,用Furmark Multi-GPU軟體,在1920*1080解析度下,選擇所有測試項目,能讓顯卡處於滿載狀態,這樣嚴酷的測試下,跑5分鐘,測試所得最高溫度(即滿載溫度)為68度,而在Furmark Benchmark的測試下,最高溫度為65度,同時在GPU-Z軟體的溫度測試下才55度。在關閉Furmark軟體後,待機5分鐘,用GPU-Z測得的待機溫度為45度。由此可見,XFX訊景HD-685X-ZNF鑽石版的待機溫度和公版相比,略有小降,似乎真空腔均熱板的散熱效果並沒有理論上的那麼神奇,然而在滿載時,我們就可以看出真空腔均熱板的神奇之處了,整整暴降10度以上。
總結:XFX訊景HD-685X-ZNF鑽石版目前的市場定價是1399,作為剛上市的新品,該顯卡也理所當然的擁有著眾多AMD優勢的技術,加上訊景公司PCB雙倍銅超耐久技術,真空腔均熱板,以及全固態電容,封閉鐵素體電感,另外,在輸出接口部分,具備EMI金屬屏蔽罩,增強了對高頻電磁的抗幹擾能力。在市場上大批的公版和非公版HD6850中,XFX HD6850絕對是超高性價比的典型代表。