顯卡功率日益高漲輔助改造有門道

青嵐

不過RTX30的性能增長卻是有代價的，那就是功耗的大幅提升，如果以功耗/實際幀速來計算能效比，那么RTX30幾乎沒有明顯的進步。其改進架構、使用先進制程、進行PCB優化設計等方面的努力只實現了顯卡的穩定運行，卻無法阻止功耗以及相應的發熱量大幅提升。而無論是三個大直徑風扇的非公版常見設計還是尾部熱管散熱片的公版設計（圖1），都是以遠超PCB尺寸的散熱系統來壓制發熱，都帶來了顯卡過大的問題。

很明顯，隨著RTX30和未來的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注的問題。好在這一代的顯卡在性價比方面的表現非常出色，RTX30系列的價格遠低于很多玩家的預期，RadeonRX6000也公開宣布了調低上市價格。那么，我們不妨把“節省”下來的資金放到對顯卡散熱系統的輔助與改造上，讓這些高負荷工作的游戲伙伴能得到更涼爽舒適的工作環境。

顯卡水冷

水冷散熱的優勢相當多，比如讓熱量快速流向遠離顯卡的位置，熱容比大因此自身溫度不會快速提升等等。不過顯卡使用水冷系統卻有一定的限制，因為現在的顯卡集成度較高，所以一般采用的都是為GPU、供電系統、顯存等高溫模塊進行統一散熱的設計（圖2），而各個品牌、各個型號的顯卡常常會有一些差別，很難像統一接口、統一散熱插座的處理器那樣使用統一的水冷頭（圖3）設計。

型號對應問題

至于解決方法，最簡單的當然就是為各種顯卡進行專門的設計，在相應的GPU、供電系統和顯存部分留下導熱觸點，然后用導熱液統一帶走熱量。然而水冷改造本來就是比較小眾的需求，還要為大量型號進行專門的適配設計和制造，肯定會造成產品價格居高不下。目前市場中的一體式顯卡水冷散熱器至少也要數百元乃至近千元，甚至可以說千元以上才是主流（圖4）。

這種典型的顯卡水冷設計還有一個大問題就是產量有限，也不可能做到非常全面的型號覆蓋，所以即使不在乎價格，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、不同品牌，甚至不同GPU的產品。比如bitspower就有面向RTX20中高端全系列顯卡的Bitspower1S（圖5），可用于多個品牌從RTX2080Ti到RTX2060SUPER的不同型號（圖6）。

這種產品出現的原因就是所謂的“非公版”顯卡設計并不是和AMD、英偉達的“公版”設計完全不同，更不是很多人理解的完全由顯卡廠商自行設計，而是由AMD和英偉達這樣的GPU廠商提供了參考設計的。至于廠商要做的，就只是根據自己的理解進行小幅調整，比如希望供電更強，可能會增強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有變化的。

其實從Bitspower 1S的兼容列表中也可以看出，如RTX 2080 Ti這樣高端、復雜的顯卡，各個廠商的修改顯然更少一些，因此一種水冷設計可以兼容大量型號（圖7），而到了RTX 2070、RTX 2060顯卡，則顯卡廠商更敢于修改參考設計，反而影響了水冷系統的兼容性（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，如果對顯卡結構很熟悉的話，也可以根據尺寸基本確定是否兼容自己的顯卡。

安裝問題

盡管GPU、供電電路、顯存的位置可能基本沒有變化，但因為選料等問題，所以高度等參數可能還是有一定的差別，特別是在供電電路中，各個品牌、型號顯卡的電容、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電容替換電解電容，希望供電更強則可能采用相反的選擇，而修改供電相數后更可能造成元件大小、高度、分布存在差異，這些都會導致散熱觸點無法緊密地接觸發熱元件的情況。所以在購買這種兼容多種型號的水冷產品時，最好先預備一些導熱墊（圖9），以彌補高度差造成的接觸不良問題。

雖然目前市面上的主流導熱墊在導熱效率上與硅脂接近，但它們的主要功能在于填補較大的空隙，在使用時的厚度（導熱距離）遠高于硅脂（圖10），因此整體的導熱能力還是相差很大的。所以筆者建議，如果使用一層導熱墊，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，一層導熱墊無法接觸或不能壓緊使用，則不建議用多層或無法壓緊的導熱墊來“湊合”，還是另尋其他的水冷套裝吧。

特殊設計

顯卡水冷還有一些特殊的設計，比如恩杰（NZ X T）推出的Kraken G12水冷提升組件（圖11），采用一個“外套”，給GPU芯片位置提供了一個相對標準化的水冷頭安裝接口，可以兼容恩杰的Kraken系列水冷頭。當然其問題在于顯卡的供電電路和顯存部分就只剩下了Kraken G12自帶的一個風扇進行散熱（圖12），顯然不太適合這部分發熱量大的高端顯卡。

此外，動手能力足夠強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量，還能為兩者都提供更多的導熱液，同時也讓機箱內部更加整潔美觀。

顯卡伴侶

如果搜索顯卡輔助散熱設備的話，在電商平臺中還可以看到另一大類產品——顯卡伴侶，它們其實就是一塊專用的風扇板卡，朝顯卡正面吹風，同時也能從機箱背部吸入一些外界冷空氣（圖14）。它在顯卡高負載運轉時能實現氣流“增壓”效果，略微提升風扇的風速，增強散熱，而且在顯卡低負載、風扇停轉時還能讓GPU得到額外的主動散熱風力。

不過這種產品完全是一種“錦上添花”式的設計，在顯卡風扇已經處于高轉速的高負載狀態時起到的作用相當有限，而且對主板尺寸、機箱尺寸有一定的要求（圖15），還可能會產生額外的噪聲。筆者只建議原有風路不太理想的用戶選擇，例如沒有前置底部進風風扇，或者下置電源和其他板卡發熱量過大，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

除了這些比較常見的設備外，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等部位有開口的話，可以參考索泰等顯卡的設計，在背板面固定風扇（圖16），對高發熱的GPU等部位加強散熱。而對RTX 3080這樣向處理器部位大量排熱的顯卡，配置有效的后置、上置機箱風扇，還可以更換既不阻礙顯卡散熱，又能在上部增加額外排風能力的處理器水冷系統（圖17），都能幫助處理器甚至顯卡降低溫度。