酷冷静!显卡散热篇
横向评测
在3D技术还未出现以前，显卡的发热量极低，在586时代的2D显卡只需简单散热。自从3D技术被应用到个人PC后，显卡温度就不断上升，于是出现高端显卡全副武装的水冷，大型风扇等散热设备。很多游戏玩家在玩游戏的时候出现死机、蓝屏的现象，甚至还有烧毁的情况，造成这些的原因之一就是散热不佳。比如去年某些玩家在玩《极品飞车9》时就遭遇了烧卡的噩梦。这部分玩家为了能够充分体验《极品飞车9》，购买了中高端显卡，拿回来之后进行了超频，由于显卡的散热情况不佳，所以造成了烧毁。因此，要避免这样的烧卡危险，除非你安分守己，要不就只有用散热效果更佳的显卡散热器了。
显卡散热常见的三种方式
1．风冷散热方式
热的传递方式有三种：传导、对流和辐射。任何散热器也都会同时使用以上三种热传递方式，只是侧重有所不同。对于显卡散热器，依照从散热器带走热量的方式，可以将散热器分为主动散热和被动散热。前者常见的是风冷散热器，而后者常见的就是散热片。
风冷散热是目前显卡最常用的散热方式，其散热原理其实与CPU风冷散热方式一样就是使用风扇强迫性的吹走散热片热量，从而达到降低显示核心温度的目的。风冷散热器一般由散热片和风扇构成，这种散热方式的原理很简单：显示核心产生的热量通过热传导传递到散热片，风扇转动将绝大部分热量通过对流（强制对流和自然对流）的方式带走，只有极少部分的热量通过辐射方式直接散发。由于显示核心的面积不到2cm2，但功耗却达到几十W，如果不能及时将热量散发，将会导致严重的后果。散热片所要做的就是要将聚集在显示核心上的热量传导到更大面积的导热体上去，并通过巨大的散热面积与空气进行热交换。在这个过程中，散热片的底座与显示核心接触吸收热量，而鳍片则是热量传导的终点。所以，散热器的底座和鳍片是应该重视的两个部分。
首先是散热器底座在短时间内要尽可能多的吸收显示核心释放的热量，只有具备高导热系数的金属才能胜任。散热器材质是指散热器本体所使用的具体材料。对于金属材料而言，导热系数是一个重要的参数。导热系数反映了材料传热的特性，数值越高越好。通过这张表我们可以看到，银是最好的导热体，但若应用与目前的散热器领域成本太高，即使有此类散热产品，恐怕也是天价。而纯铜材料与纯度99.9%银导热率接近，但成本却相差较大，纯铝的导热率位居第三，价格却是纯铜的一半，这也是铜和铝材料在散热领域广泛应用的原因。
我们常常可以看到不少高档显卡散热器用铜作为材质。但铜的密度大，如果采用全铜散热片，散热器的质量会很大，而且成本也是一大问题，所以市场中的散热器主要还是采用铜铝接合的散热片。当然，两种金属的接合比较困难，一旦铜铝接合处的处理工艺出现问题，就容易功亏一篑，因为铜的导热系数虽然大，但比热容却比铝小，吸收的热量如果不能即时的传递出去，不仅不会起到散热的作用，相反会成为一个聚集热量的祸首。在实际设计和制造中，厂商尽可能降低表面热量，扬长避短，采用塞铜/嵌铜、回流焊接、插齿工艺等工艺来解决问题。
除了材质外，对风冷散热器的散热片的鳍片设计也是相当重要，毕竟显示核心的热量主要是通过传导方式，而散热叶片才是要加大散热面积的角色，散热面积加大，达到加速散热的效果。除此之外，叶片与散热片之间，有一体成型，也有焊接或黏接成型的，叶片的厚薄、形状、数量与散热面积及散热效能息息相关。原则上，叶片越多，面积越大，散热性能也越好。还有就是看热交换面积的大小，越大散热效果越好。不过热交换表面积并不代表着散热片的大小，如果散热片很大，但是鳍片总面积比较小的话，效果会大打折扣。散热片的热是由流动的冷空气带走，所以跟空气接触的面积越大，散热的速度就越快。目前散热片多采用挤压技术、切割技术、折叶技术、锻造技术、压固技术。目前挤压工艺完善，制作出的散热器可以满足基本的散热需求。但是随着显示核心性能的不断提升，为了达到更好的散热效果，采用挤压工艺的散热器体积不断加大，给散热器的安装也造成了问题。并且这种工艺制作的散热片有效散热面积有限，要想达到更好的散热效果势必提高风扇的风量，提高风扇风量又会产生更大的噪音。
目前国内显卡散热器常用的风扇一共分两种:一种是轴流风扇（方型扇，圆型扇），另一种是离心风扇（涡轮风扇）。轴流风扇使用最广泛，轴流风扇工作原理是利用风扇叶片的扬力使空气在轴向方向流动，其风扇叶片一般与电动机转轴直接相连，体积小，重量轻。离心扇也叫涡轮风扇，利用离心力，空气沿叶片的半径方向流动，可以得到很高的风压，可装置在通风阻抗大的场合发挥效果，在公版的GeForce 6800Ultra、GeForce 7900GTX、Radeon X1900XT等高端显卡中常见。一般情况下，扇叶的倾斜角度在35°最为合适，数量在6～8片。如果风扇的风压高,但扇叶的倾斜角度较小，那么风扇的排风量小但转速高，带走热量的速度快，比较适合全铝材质的散热鳍片。若扇叶倾斜角度较大，那么风扇的排风量大适合铜材质的散热鳍片。而铜铝接合的散热鳍片在搭配风扇时，取其中间值。
虽然目前风冷散热器制造技术已经达了纯熟的水准，散热效果也不错。不过，显卡发展至今也像CPU一样，不得不面对的散热问题。散热器的金属鳍片越做越大，风扇转速也大幅提升，高分贝的噪音也就随之而来了。所以低噪音的热管应用也延伸到了显卡散热领域。
2．热管散热方式
热管是1963年美国LosAlamos国家实验室的G.M.Grover发明的一种传热元件，它充分利用了热传导原理与制冷介质的快速热传递性质，通过热管将发热物体的热量迅速传递到热源外，其导热能力超过任何已知金属的导热能力。那么为什么热管会拥有如此良好的导热能力呢？
热管的基本原理与冰箱等相变制冷类似，也可以说是一个微缩的相变制冷系统。它是利用高导热性液体相变时吸热蒸发、放热凝结的特性，将热量快速的从吸热端转移到散热端。具体的工作原理是：热管一般是中空的圆柱形，其中装有易蒸发的液体。热管中始终保持真空状态，其中的液体的蒸发温度与环境温度相近。当热量被挥发层（图中所示的Evaporator Section，由易于蒸发的液体组成）吸收后，液体就迅速被加热到沸点产生蒸气，蒸气上升到冷却层（下图中所示Condenser Section），当热量被释放后，蒸气重新凝结成液滴，由于受到重力作用或者是其他的内部作用，液滴重新回到挥发层，继续被蒸发，然后被冷却，这就形成一个周而复始的循环，推动这一循环的就是热源。
如果把热管剖开看，我们可以把热管分成管壳、吸液芯和蒸气通道三个部分：管壳由于内部抽成真空必须承受大气高压，不能发生形变出现热阻，因此对管材和制造工艺有很高的要求。
目前管壳一般广泛采用的是炭钢、不锈钢、铜、铝、钛等合金作为材质。吸液芯是一种多孔材质，它紧贴于热管内壁，利用液体的表面张力从凝结段将液体送回到蒸发段。吸液芯主要是由金属网、泡沫材料、毛毡、纤维等多孔物质组成。热管的中间部分作为蒸气传输通道。
作为内部液体，一般选择与吸液芯有良好的相容性，并且导热性、稳定性、汽化性、安全性高的液态介质。由于热管中需要通道流动液体与气体，因此在使用中非常忌讳弯曲。有技术文档显示，热管每做一个180度的弯曲，就会降低大约37％的热传递效能。而在实际应用中，热管不可能不弯曲，为了保证不降低热传递性能，只能以增加热管数量来弥补。显卡散热器使用的热管有两种结构：沟槽式和烧结式。沟槽式热管是热管毛细结构中制造比较简单的一种，采用整体成型工艺制造，成本是一般烧结式热管的2/3。沟槽式热管生产方便，但缺点十分明显。沟槽式热管对沟槽深度和宽度要求很高，而且其方向性很强。当热管出现大弯折的时候，沟槽式方向性的特性就成了致命缺点，导致导热性能大幅度下降。而烧结式热管则生产工艺相对比较复杂，成本也比较高。热管烧结对铜粉质量、纯度，单铜粉颗粒直径、烧结温度、烧结均匀度都提出了很高的要求。因此制造一根优异的烧结式热管并非容易的事情。不同工艺和成本制造的烧结热管，热传导能力也是不一样的。
有一个概念必须特别强调：热管是一种导热装置，并不是一种散热装置。要将热管应用到散热方面，必须在热管的散热端安装一定的散热装置。因此热管散热器所采用的散热片也十分关键。不过大家必须明确一点，其实散热片形状是次要的，使散热片与空气的接触表面积尽可能变大，使散热的效果更好才是最终目的。由此看出，现在市场上的高端热管散热器体积巨大并不是品牌炫耀的噱头，而是为了达到高性能所需的必要手段。
3.风冷热管结合的散热方式
虽然热管散热器的出现为显卡带来了高效、静音等优点，但是目前GPU的性能越来越高，所带来的高功耗、高热量的问题，即便是热管散热器也有点力不从心了。因此，散热器厂商们在此基础上推出了风冷热管组合的显卡散热方案。从散热原理上说，其实就是在热管散热基础上通过风扇实现冷空气强制对流、提高散热效率。比如Tt的Giant Ⅲ、思民VF700-Cu就属于此类散热方案。
由于增加了风扇，难免为带来噪音，因此目前此类显卡散热器一般会采用具备温控调速或手动调速功能的风扇，最大限度将噪音降到最低点。
安装热管散热器的要点
在热管显卡散热器的安装过程中，安装热管的程序非常关键。如果方法不当，散热效果不佳。下面把安装热管显卡散热器时的窍门告诉大家。
步骤1：将显卡原配散热器拆下来，这个过程要相当小心。如果你发现散热片与显示核心粘贴很紧，你可以用电吹风对着粘住显示核心的散热片加热。要把它加热到一定的程度，注意也不能太热，在感到烫手的时候就适可而止。接着使用一个信用卡或类似的东西，把它插入显卡散热片和PCB板的中间。因为这样做能保护到显卡，避免它被划伤。现在把一把一字的螺丝刀插到散热片和信用卡的中间，要舒缓但又用力地用螺丝刀把散热片撬起来。在撬的过程中你可能需要把螺丝刀到在散热片的四周撬动，这样比较好一点。
步骤2：先给显卡核心芯片涂抹适量导热硅脂，然后将热管散热器从包装盒内拿出，找准核心芯片周围的安装孔，安装导热底座。注意：在背面上螺丝的时候，需要注意要将绝缘胶加上，而且拧显卡背面的加固螺丝时，要一边拧两下，然后换一边再拧两下，否则导热底座在压力的作用下容易倾斜，轻则导致核心没有被完全覆盖，重则压坏显示核心。
步骤3：接下来根据显卡背面螺帽情况，安装背板固定底座，安装底座时最好把热管插上，并根据热管的位置进行调整，如果热管太高，可以轻轻压迫热管使之变窄，但千万不要用蛮力。
步骤4：最后的步骤就很简单了，在显卡核心芯片的导热底座上涂抹导热硅脂，安装热管和散热片（热管一定要安装在中间，这对改善散热效果很有帮助），在热管散热片的凹槽中也涂抹导热硅脂，最后上紧螺丝就完成了。
在安装好后，我们可以自己检测一下安装是否真正得当----在这里我们可以利用显卡驱动中所附带的温度检测功能或专用监控工具来检测显卡在2D模式与全速运作时这两个时点的温度来检查显示核心的温度是否正常：2D模式温度关系到系统的稳定性；3D全速运作时产生热量较大。若一款散热器安装得当，显卡在这两个时点时整体表现的最高与最低温差不大，一般在15℃～30℃之间。
测试篇
市场中的显卡散热器可以说是五花八门，热管、风冷、静音……等等概念层出不穷，不过相信散热效率和噪音的大小才是我们需要关注的重点。本次测试我们主要针对参测产品的散热效果、噪音大小、安装难易度进行评估，选出最值得推荐的产品。
本次测试我们选用了最新上市的GeForce 7600GT标准版作为测试平台，所有参测的显卡散热器都在它上面进行测试。GeForce 7600GT定位中高端游戏玩家，也只有这一部分玩家，才对添加独立的显卡散热器有足够大的兴趣，这也是选择GeForce 7600GT的原因之一。
我们使用ForceWare自带的温度监测功能记录GPU的工作温度，显存满载工作下的温度则通过万用表测温档进行测量。
测试平台
处理器：Athlon64 X2 3800+
内存： 黑金刚 DDR400 1GB × 2
主板： nForce4 SLI标准版
硬盘： 西部数据WD
显卡： ASUS EN7600GT
软件环境：Windows XP Professional
软件环境：ForceWare91.31
（自带GPU温度记录功能，显存温度使用万用表测量）
nForce Driver8.22
（环境温度26℃）
测试产品一览
Thermaltake GIANT Ⅲ
风扇尺寸：60mm×60mm×10mm（1号风扇）
风扇尺寸：40mm×40mm×40mm（2号风扇）
风扇转速：3000rpm～5300rpm（1号风扇）
风扇尺寸：9000rpm（2号风扇）
噪音：21dB～38dB（1号风扇）
噪音：41dB（2号风扇）
安装难易度：较难
Thermaltake这款GIANT Ⅲ显卡散热器可以说是名副其实的“巨无霸”，夸张的体积、双风扇设计都使得它更加出众。GIANT Ⅲ采用双散热片双热管组合。巨大的散热片与热管之间充分接触，保证了导热的效果，而正面散热片上加装的6cm风扇以及顶部加装的高速高风压涡轮风扇更是保证了散热片上的热量能及时被带走。
由于是针对DIY玩家的高端产品，GIANT Ⅲ的安装需要相当的动手能力。首先直接与GPU接触的散热片部分通过可调节式扣具进行固定，同时在GPU背面也有对应的散热片起到加固和支撑的作用，这一点很重要，如果没有加固的部分，在扣具的强大压力之下，显卡的PCB板很容易变形。实际测试中，我们可以感觉到散热器顶部的9000rpm涡轮风扇带来的强大风力和巨大的噪音。不过效果令人满意，整个测试完毕之后散热片都还是冰凉的，可见其风扇的威力。GIANT Ⅲ开机后GPU温度48℃，满载工作时温度达到69℃，测试完待机温度49℃，显存部分由于被风扇直吹，温度相当低，满载时也仅仅为36℃。另外值得一提的是，GIANT Ⅲ也提供了风扇调速器，可以调节风扇的转动速度在风力和噪音之间取得一个平衡点。
Thermaltake Scbooner
前部主散热片：1159cm2
背部主散热片：446cm2
外部散热片模块：516cm2
噪音：无
安装难易度：较难
Scbooner是Thermaltake推出的一款热管静音型显卡散热器，由于没有使用风扇，Scbooner在工作的时候是完全没有噪音的。Scbooner的结构比较特别，在显卡的前面和背面都安装了一块铝质散热片进行散热，在显卡前面的散热片上还加装了一副双热管散热系统，以便延伸到机箱外面进行辅助散热。GPU吸热部分与GIANT Ⅲ相同，不过它的安装方向相对GIANT Ⅲ调转了90度并且直接加装了铜质热管进行导热。值得注意的是，Scbooner正面的辅助热管散热器会占用一个PCI槽的空间。
实际测试中，Scbooner开机温度为55℃，满载工作温度达到了95℃，这个温度已经很高了，因此我们中断了测试，冷却后温度降回65℃。Scbooner的设计思路是好的，不过过于繁琐的安装步骤在一定程度上也影响了扣具安装的到位程度，自然会影响到散热的效果。
九州风神 V20
风扇尺寸：70mm×70mm×15mm
风扇转速：未标明
噪音：未标明
安装难易度：较难
九州风神V20采用双热管设计，在显卡正面和反面都提供了一块铝质散热片，以热管进行连接导热，在显卡顶部加装了7cm风扇进行直吹散热。九州风神V20的扣具部分可以自由调节，适合多种显卡的扣具位，在安装之前先调节好扣具距离更方便安装。不过如果在扣具上预留几个标准位置的标记，对于初级用户来说调节起来更加方便。另外，使用中我们发现如果将固定扣具的螺丝上得太紧的话，整个显卡的PCB板会有一定程度的变形，所以建议大家在上扣具的时候适可而止，不要拧太紧。实际使用中，九州风神 V20由于在散热器顶部加装了风扇，因此可以照顾到显存和供电部分的散热，所以显存的工作温度也很低。九州风神 V20开机GPU温度为47℃，满载温度为68℃，待机温度50℃，显存工作温度仅仅为33℃，整体表现比较均衡。
九州风神 Shark
风扇尺寸：60mm×60mm×10mm
风扇转速：2500rpm
噪音：22dB
安装难易度：一般
正如其名，这款Shark显卡散热器外形就像一只鲨鱼头，看上去非常之酷，符合喜欢凸显个性的DIY玩家。Shark采用镀铜铝质散热片，一方面提供不错的散热效果，一方面也节约了制造成本。散热片的鳍片通过回流焊固定在底部铝块之上，提供充足的散热面积，而发散式的鳍片则提供了合理的风道，有利于气流的流动，相对其它复杂的大型显卡散热器来说，Shark的设计风格更加简洁。
Shark安装起来要比其它大型热管散热器简单多了，选择好固定的扣具位置，上好螺丝即可。另外，Shark在显卡背面提供了一块加固用的金属片，除了固定散热器外也防止扣具力度过大造成显卡PCB板变形，这一点设计很重要。
Shark的测试成绩表现不错，开机温度45℃，满载温度68℃，待机温度40℃，显存温度仅仅为33℃，在中档显卡散热器中，算是比较出色的产品了。
Glacialtech Northpole 1100
风扇尺寸：80 mm×80 mm×15 mm（双风扇）
风扇转速：1600～3200rpm
噪音：未标明
安装难易度：一般
Northpole 1100设计思路很简洁，大散热片加双热管，直接用螺丝进行固定，安装起来也不太困难，直接将对应扣具位上的螺丝上紧即可，不过注意不要太紧，不然显卡PCB板也会有轻微变形。足够厚、足够大的铝质散热片让Northpole 1100有较好的吸热能力，而Northpole 1100所配备的风扇也比较夸张，两个8cm的风扇并列在一起，然后固定在机箱之上，对着显卡散热片直吹，风量很大，以至于我们测试完之后散热片还是凉的。
Northpole 1100的实际测试能力还可以，开机温度为46℃，满载温度为68℃，待机温度为45℃，显存在两个风扇的直吹之下，工作温度仅仅为31℃，相当凉快。
七彩虹 烈焰
风扇转速：3000rpm
噪音：25dB
安装难易度：简单
七彩虹这款“孔雀开屏”式的显卡散热器设计思路来自韩国知名散热器厂商Zalman的同类产品。这款散热器的散热片是将多块铝片通过压固法整合在一起，既节约了线切割的高昂成本又保证了足够的散热面积。另外，通过鳍片间的缝隙，大风量的风扇也可以照顾到显存的散热，可以说这是一个廉价而高效的设计。
这款散热器整体重量较轻，安装也比较方便，对于一般的玩家来说也不是问题，实际测试中它的开机温度为46℃，满载温度为68℃，待机温度为45℃，显存温度仅仅为37℃，市场中不少品牌的显卡都采用了类似造型的散热器，可见其性价比不错。
工程师点评
专门的显卡散热器主要就是面向游戏和DIY双料玩家所设计的个性化产品，因此对于一般的用户来说没有太大的必要，首先它们安装就需要一定的动手能力，而安装的好坏程度又直接影响到散热效果，所以就算你购买了一款高档的显卡散热器，如果安装不好的话甚至还不如显卡上自带的散热器。当然，对于具备相当动手能力的DIY玩家来说这应该不是问题，这些高档的显卡散热器本身就针对显卡超频进行设计，如果正常发挥出作用的话，散热性能理论上应该是十分优秀的，所以到底要不要购买高档显卡散热器，需要根据你自己的动手能力和对显卡的性能需求来定。
本次测试中，有不少体型夸张的大型热管散热器参测，虽然这一类散热器在散热效果方面各有特色，但安装起来相对比较麻烦，比如GIANT Ⅲ、V20等等，建议有相当动手能力的DIY玩家选择它们，才能发挥出最好的散热功效。九州风神的Shark和七彩虹参测的散热器安装简便，对于普通的玩家来说使用起来也不困难，其中Shark的散热效果也比较突出，因此我们授予九州风神Shark显卡散热器“编辑推荐奖”称号。
