顯卡功率日益高漲輔助改造有門(mén)道

青嵐

不過(guò)RTX30的性能增長(zhǎng)卻是有代價(jià)的，那就是功耗的大幅提升，如果以功耗/實(shí)際幀速來(lái)計(jì)算能效比，那么RTX30幾乎沒(méi)有明顯的進(jìn)步。其改進(jìn)架構(gòu)、使用先進(jìn)制程、進(jìn)行PCB優(yōu)化設(shè)計(jì)等方面的努力只實(shí)現(xiàn)了顯卡的穩(wěn)定運(yùn)行，卻無(wú)法阻止功耗以及相應(yīng)的發(fā)熱量大幅提升。而無(wú)論是三個(gè)大直徑風(fēng)扇的非公版常見(jiàn)設(shè)計(jì)還是尾部熱管散熱片的公版設(shè)計(jì)（圖1），都是以遠(yuǎn)超PCB尺寸的散熱系統(tǒng)來(lái)壓制發(fā)熱，都帶來(lái)了顯卡過(guò)大的問(wèn)題。

很明顯，隨著RTX30和未來(lái)的AMD新一代中高端顯卡推出，顯卡散熱將再次成為高端玩家關(guān)注的問(wèn)題。好在這一代的顯卡在性價(jià)比方面的表現(xiàn)非常出色，RTX30系列的價(jià)格遠(yuǎn)低于很多玩家的預(yù)期，RadeonRX6000也公開(kāi)宣布了調(diào)低上市價(jià)格。那么，我們不妨把“節(jié)省”下來(lái)的資金放到對(duì)顯卡散熱系統(tǒng)的輔助與改造上，讓這些高負(fù)荷工作的游戲伙伴能得到更涼爽舒適的工作環(huán)境。

顯卡水冷

水冷散熱的優(yōu)勢(shì)相當(dāng)多，比如讓熱量快速流向遠(yuǎn)離顯卡的位置，熱容比大因此自身溫度不會(huì)快速提升等等。不過(guò)顯卡使用水冷系統(tǒng)卻有一定的限制，因?yàn)楝F(xiàn)在的顯卡集成度較高，所以一般采用的都是為GPU、供電系統(tǒng)、顯存等高溫模塊進(jìn)行統(tǒng)一散熱的設(shè)計(jì)（圖2），而各個(gè)品牌、各個(gè)型號(hào)的顯卡常常會(huì)有一些差別，很難像統(tǒng)一接口、統(tǒng)一散熱插座的處理器那樣使用統(tǒng)一的水冷頭（圖3）設(shè)計(jì)。

型號(hào)對(duì)應(yīng)問(wèn)題

至于解決方法，最簡(jiǎn)單的當(dāng)然就是為各種顯卡進(jìn)行專門(mén)的設(shè)計(jì)，在相應(yīng)的GPU、供電系統(tǒng)和顯存部分留下導(dǎo)熱觸點(diǎn)，然后用導(dǎo)熱液統(tǒng)一帶走熱量。然而水冷改造本來(lái)就是比較小眾的需求，還要為大量型號(hào)進(jìn)行專門(mén)的適配設(shè)計(jì)和制造，肯定會(huì)造成產(chǎn)品價(jià)格居高不下。目前市場(chǎng)中的一體式顯卡水冷散熱器至少也要數(shù)百元乃至近千元，甚至可以說(shuō)千元以上才是主流（圖4）。

這種典型的顯卡水冷設(shè)計(jì)還有一個(gè)大問(wèn)題就是產(chǎn)量有限，也不可能做到非常全面的型號(hào)覆蓋，所以即使不在乎價(jià)格，也很可能找不到適合自己顯卡的水冷套裝。好在也有一些廠商提供了兼容性更好的套裝，可以兼容不同型號(hào)、不同品牌，甚至不同GPU的產(chǎn)品。比如bitspower就有面向RTX20中高端全系列顯卡的Bitspower1S（圖5），可用于多個(gè)品牌從RTX2080Ti到RTX2060SUPER的不同型號(hào)（圖6）。

這種產(chǎn)品出現(xiàn)的原因就是所謂的“非公版”顯卡設(shè)計(jì)并不是和AMD、英偉達(dá)的“公版”設(shè)計(jì)完全不同，更不是很多人理解的完全由顯卡廠商自行設(shè)計(jì)，而是由AMD和英偉達(dá)這樣的GPU廠商提供了參考設(shè)計(jì)的。至于廠商要做的，就只是根據(jù)自己的理解進(jìn)行小幅調(diào)整，比如希望供電更強(qiáng)，可能會(huì)增強(qiáng)這一部分的電路和元件，至于GPU、供電電路、顯存的位置則基本是沒(méi)有變化的。

其實(shí)從Bitspower 1S的兼容列表中也可以看出，如RTX 2080 Ti這樣高端、復(fù)雜的顯卡，各個(gè)廠商的修改顯然更少一些，因此一種水冷設(shè)計(jì)可以兼容大量型號(hào)（圖7），而到了RTX 2070、RTX 2060顯卡，則顯卡廠商更敢于修改參考設(shè)計(jì)，反而影響了水冷系統(tǒng)的兼容性（圖8）。

顯卡水冷散熱器除了有兼容列表外，有些還提供了具體尺寸，如果對(duì)顯卡結(jié)構(gòu)很熟悉的話，也可以根據(jù)尺寸基本確定是否兼容自己的顯卡。

安裝問(wèn)題

盡管GPU、供電電路、顯存的位置可能基本沒(méi)有變化，但因?yàn)檫x料等問(wèn)題，所以高度等參數(shù)可能還是有一定的差別，特別是在供電電路中，各個(gè)品牌、型號(hào)顯卡的電容、電感、MOS管等元件的尺寸不同。比如想要更高頻率就可能用固態(tài)電容替換電解電容，希望供電更強(qiáng)則可能采用相反的選擇，而修改供電相數(shù)后更可能造成元件大小、高度、分布存在差異，這些都會(huì)導(dǎo)致散熱觸點(diǎn)無(wú)法緊密地接觸發(fā)熱元件的情況。所以在購(gòu)買(mǎi)這種兼容多種型號(hào)的水冷產(chǎn)品時(shí)，最好先預(yù)備一些導(dǎo)熱墊（圖9），以彌補(bǔ)高度差造成的接觸不良問(wèn)題。

雖然目前市面上的主流導(dǎo)熱墊在導(dǎo)熱效率上與硅脂接近，但它們的主要功能在于填補(bǔ)較大的空隙，在使用時(shí)的厚度（導(dǎo)熱距離）遠(yuǎn)高于硅脂（圖10），因此整體的導(dǎo)熱能力還是相差很大的。所以筆者建議，如果使用一層導(dǎo)熱墊，且在壓緊后可以提供緊密接觸則可以接受;如果高度相差太大，一層導(dǎo)熱墊無(wú)法接觸或不能壓緊使用，則不建議用多層或無(wú)法壓緊的導(dǎo)熱墊來(lái)“湊合”，還是另尋其他的水冷套裝吧。

特殊設(shè)計(jì)

顯卡水冷還有一些特殊的設(shè)計(jì)，比如恩杰（NZ X T）推出的Kraken G12水冷提升組件（圖11），采用一個(gè)“外套”，給GPU芯片位置提供了一個(gè)相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)化的水冷頭安裝接口，可以兼容恩杰的Kraken系列水冷頭。當(dāng)然其問(wèn)題在于顯卡的供電電路和顯存部分就只剩下了Kraken G12自帶的一個(gè)風(fēng)扇進(jìn)行散熱（圖12），顯然不太適合這部分發(fā)熱量大的高端顯卡。

此外，動(dòng)手能力足夠強(qiáng)或者資金足夠富裕的用戶還可以考慮采用一體式水冷（圖13），這樣可以減少冷排和管線的數(shù)量，還能為兩者都提供更多的導(dǎo)熱液，同時(shí)也讓機(jī)箱內(nèi)部更加整潔美觀。

顯卡伴侶

如果搜索顯卡輔助散熱設(shè)備的話，在電商平臺(tái)中還可以看到另一大類產(chǎn)品——顯卡伴侶，它們其實(shí)就是一塊專用的風(fēng)扇板卡，朝顯卡正面吹風(fēng)，同時(shí)也能從機(jī)箱背部吸入一些外界冷空氣（圖14）。它在顯卡高負(fù)載運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)能實(shí)現(xiàn)氣流“增壓”效果，略微提升風(fēng)扇的風(fēng)速，增強(qiáng)散熱，而且在顯卡低負(fù)載、風(fēng)扇停轉(zhuǎn)時(shí)還能讓GPU得到額外的主動(dòng)散熱風(fēng)力。

不過(guò)這種產(chǎn)品完全是一種“錦上添花”式的設(shè)計(jì)，在顯卡風(fēng)扇已經(jīng)處于高轉(zhuǎn)速的高負(fù)載狀態(tài)時(shí)起到的作用相當(dāng)有限，而且對(duì)主板尺寸、機(jī)箱尺寸有一定的要求（圖15），還可能會(huì)產(chǎn)生額外的噪聲。筆者只建議原有風(fēng)路不太理想的用戶選擇，例如沒(méi)有前置底部進(jìn)風(fēng)風(fēng)扇，或者下置電源和其他板卡發(fā)熱量過(guò)大，又或者其他板卡阻擋了下部氣流等原因，造成顯卡正面缺乏冷空氣等情況。

其他方式

除了這些比較常見(jiàn)的設(shè)備外，我們還有很多可以提升顯卡散熱效果的措施。比如背板的GPU等部位有開(kāi)口的話，可以參考索泰等顯卡的設(shè)計(jì)，在背板面固定風(fēng)扇（圖16），對(duì)高發(fā)熱的GPU等部位加強(qiáng)散熱。而對(duì)RTX 3080這樣向處理器部位大量排熱的顯卡，配置有效的后置、上置機(jī)箱風(fēng)扇，還可以更換既不阻礙顯卡散熱，又能在上部增加額外排風(fēng)能力的處理器水冷系統(tǒng)（圖17），都能幫助處理器甚至顯卡降低溫度。