显卡散热器有几种类型?

作者:兰洋科技    浏览量:4217    时间:2023年06月29日    标签: 显卡散热 风冷散热 水冷散热 热管散热

显卡散热器是用于显卡通过热传导散热的。尽管市售普通显卡散热器种类繁多,但它们不外乎由以下几个部分组成:散热片、热管、风扇。

显卡散热器有几种类型

显卡散热器由什么组成?

散热片是风冷散热器的必备组件。它的作用主要是储存热量和增大散热面积。散热片在发展过程中,逐渐分成了普通的散热片和薄型鳍片两种。其中前者主要出现在中低端显卡上,而薄型鳍片往往会和热管搭配使用,多出现在中高端显卡上。

  • 热管组件

显卡核心的热量多、温度高,但仅仅利用鳍片或者散热片自身的热传递散热,速度又很慢,因此散热片和核心部分存在比较高的温差,此时,人们通过热管将核心部分的热量迅速转移到鳍片上。热管是热量传递最迅速的组件,使用热管导热,比单纯依靠金属导热至少要快十几倍。

  • 风扇组件

风扇是风冷散热器上很重要的组成部分。风扇依靠旋转让气流流动,流动的气流又能加速带走散热片上的热量。因此风扇的风量、转速、还有噪音就成为很多玩家关注的问题。风扇影响噪音,如果控制好噪音就成为一个两难问题:既要设置足够高的风扇转速,保证风量和散热;又为了控制噪音,要让显卡风扇转速尽可能降低。这充分考验了厂商设计产品和调控散热的能力。如图德古拉。

显卡散热器有几种类型?

现在市场上的显卡散热器主要分成三种:侧吹式散热器、风冷+散热片式散热器、热管(搭配风冷+散热片)式散热器。

  • 侧吹式散热器

侧吹式散热器在公版显卡上极为常见。我们常常看到如公版ATI Radeon HD 5870、公版GeForce GTX 470等“砖块”式的一体化散热器就属于最典型的侧吹散热器。侧吹散热器利用涡轮风扇旋转产生的侧向风流,从机箱内部吸风,然后经过导风槽和鳍片、热管等,将热量通过显卡尾部的出风口排出至机箱外部。

侧吹式散热器

侧吹式散热器的缺点主要是散热能力不足和噪音控制不理想的问题。

由于侧吹式散热器需要长长的导风通道,同时鳍片都布置在通道内部,因此需要涡轮风扇保证一定的风量,才能让空气在通道内部以足够快的速度流出并带走热量。但受限于尺寸,涡轮风扇的风量往往在低转速下并不能令人满意,一旦以高转速运转,涡轮风扇扇叶切割气流的噪音会急剧上升。实际使用中,一些采用涡轮散热器的公版显卡,待机状态下核心温度就在60℃左右,而满载状态下核心温度则很快飙升到80~90℃,同时噪音也会相应增大。

虽然侧吹式散热器有比较明显的缺点,但公版中高端显卡为了保证机箱内整个系统的温度不会由于显卡发热而迅速上升,还是不约而同地使用了外排侧吹式散热器。只有一些发热量较低的显卡会选择其他散热模式。

优点:热量外排,不加剧机箱内部热集聚,机箱内部温度控制效果出色(仅指外排散热)。缺点:涡轮散热器噪音大,温控效果不够出色。

  • 复合式类型

普通“风扇+散热片”结构散热器“风扇+散热片”结构历史非常长久,它从显卡诞生时就开始大规模使用,一直沿用至今。除了体积和工艺的变化外,其基本布局还是“风扇+散热片”。

复合式类型

早期的“风扇+散热片”结构属于比较“规矩”的类型。比如一大块铸铝或者铜芯搭配铸铝的散热鳍片,形成圆形或者方形的外观,然后在中间圆形凹槽中放置风扇。这种经典结构的最大优势在于能够很好地利用风流,风扇四周吹出的风都可以带走散热片上的热,随着显卡发热不断上升,单纯依靠散热片搭配风扇难以迅速散出热量。因此一些厂商对散热片结构做出了改进,常见的改进方式是将铝片和铜片进行压固,形成碗状结构,将风扇放置在“碗”的中央。相比传统上粗大的鳍片结构,这中结构的散热面积更大,散热效果也更为出色。

“风扇+散热片”结构虽然经典,但也有缺点。首先,这种结构单纯依靠金属本身的导热能力,在面对高功耗核心时无法及时将热量传导出去,造成热量积压在核心,热传导效率不足。其次,这种结构的散热片散热面积难以增长,虽然可以使用大面积鳍片并采用多风扇模式加强风流,但离核心越远的散热片,其散热效率就越差,热量难以均衡分布到散热片上。优点:价格低廉、应用广泛、设计多样。

缺点:对高功耗显卡散热效果不佳,容易发生热量集聚现象。

  • 热管式类型

热管有两个特别重要的作用:首先是迅速传递热量;其次则是平衡发热点,这能够在很大程度上加强散热器的性能,满足高发热显卡散热的需求。

显卡散热器加入热管后,产生了很多经典的散热设计结构。比如著名的“龙骨”散热器就是使用一根热管将热量从底座引出至鳍片,然后以环状方式环绕在风扇周围。利用风扇风流,将热量散发至周围。这类散热器很好地解决了单纯使用散热片时,散热片热量传导不均匀及散热慢的劣势。另外,一些侧吹式散热器往往会利用热管平衡鳍片和核心的温度,也得到了很不错的效果。

热管式类型

不过,这种环形热管设计本身鳍片的散热面积不够大,因此无论是热交换面积还是储热能力都不够强,还是满足不了高端显卡的需求。为了解决这个问题,设计人员使用了多根热管将热量从核心导出,然后密集布置大量鳍片,再用风扇下吹风,将鳍片上的热量迅速带走。热管的应用大大提升了风冷散热器的散热能力。因此,厂商们在热管散热器上下足了功夫。从发展情况及趋势来看,热管风冷散热器不但现在是显卡散热的主流,未来很长一段时间内都会是散热设计的主流产品。

优点:应用广泛、设计多样、散热效果极为出色。

缺点:热管成本较高,对工艺要求高。

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