论剑苏州 见证王者——华硕显卡研发/制造全体验
DIY研究所
不久前,DIY研究所的“我的显卡我做主”征文活动受到了广大DIY玩家的热情推崇,参与者众多,其中不乏非常出色的想法和方案。活动结束后,我们选出了获得大奖的优胜者。其中两位幸运读者获得了与小编一起赴华硕苏州显卡R&D(研发)中心及工厂参观的机会。接下来,就让我们的小编和两位幸运读者一起,为大家揭秘华硕显卡从研发到生产的全过程吧,其中有很多DIY玩家想都想不到的新奇东东等着你!


第一站:和研发工程师交流


要制造一款好的显卡,严谨的设计思路和丰富的设计经验是最重要的前提,对于很多二、三线显卡厂商来说,根本就没有真正意义上的R&D部门,提了产品要求之后,设计和生产都是交由代工厂操办,自己只管贴牌子卖,而真正有实力的厂商,都会有自己强大的R&D团队,这样才能保证自己的产品“一直被模仿,从未被超越”。
更重要的是,R&D还要负责产品的创新设计,这需要花费很多人力和财力,但只有这样,才能保证自己的产品永远都有别人不可替代的品质和特色。“做别人连想都想不到的显卡”,华硕开放平台业务总部副总监许明廉先生说:“诸如华硕Mars、Ares这样单卡双芯的怪物级、火星级显卡,或是世界上首块GPU在PCB背面的显卡,它们的设计难度都是非常高的,根本就没有公版的产品,而华硕却做到了(笑)。”
小编:在设计Mars、Ares这样的单卡双芯怪兽级显卡时,许先生您遇到的最大难点是什么?
许明廉:功耗和散热问题。显卡供电电路的发热量和散热器的设计都是难点,更多的相数可以大大降低供电电路的发热量,而巧妙地利用单散热器对付两块GPU的热量也是“火星卡”的设计亮点。
石金玉:要是以后能有可以更换不同GPU的显卡就好了,随时可以根据自己的需要去更换。
许明廉:不用等“以后”,华硕现在就有这样的台式机显卡产品,它的背面提供了一个特别的接口,可以更换不同的笔记本显卡,也就相当于更换了不同的GPU。
刘鹏:希望显卡也能提供一个支持动作感应的功能,让电脑能通过人的肢体语言进行操作。
许明廉:非常好的想法……透露一个小秘密,华硕台北的R&D已经开始进行这样的工作了,具体细节当然现在还需要保密,不过这个功能很快就会实现了。
接下来大家可以参观一下我们的R&D中心,里面有很多平时你们绝对看不到的东西。
第二站:华硕R&D奇趣设备大搜罗
可以更换GPU的显卡

没玩过吧?没想到吧?显卡上的GPU真的可以换哟!通过这个特制的底座和翻盖式散热器,你可以自由地更换这块显卡的GPU,当然,前提是针脚相同,你想将Radeon HD4850换成GeForce GTX260+那还是不行的……你说这显卡要是做成零售版该多牛!不好意思,真要是拿块高端显卡做成这样,得卖你几万元一块才能保证不亏,你还得自己找别的GPU换去。这个东西还是只能在诸如华硕这样级别的显卡R&D中心才能看到啊。
可以单独侦测显卡功耗的转接卡

以前怎么测功耗?市场里买个功耗仪就是。但那只能测整机功耗,要单测显卡功耗怎么办?用钳流表去测线路上的电流吗?那PCI-E接口输出的功率怎么算……现在不用那么麻烦了,直接把显卡插在这个转接卡上就行了。通过转接卡上的开关切换,不但可以显示显卡功耗,还能实时显示12V和3.3V输出的电压,同时它还支持两个外接8Pin输入的功率侦测。华硕的显卡能用上类似EPU的调相节能技术,它的功劳可不小。
“火星卡”的PCB底片

在设计显卡时,PCB“画线”(Layout)完成后就会输出每一层PCB的“底片”,对于采用12层PCB的华硕单卡双芯“火星卡”来说,就会有12张“底片”,图中只是其中一层PCB的底片。这些底片就是整个华硕显卡设计的最高机密了,要是泄露出去的话,山寨厂就能用它们造出版型和元件布局相同的显卡来,但质量就得不到保障了,毕竟元件的用料以及制造环节中的品质控制那是无法抄袭的。
价值数十万元的热成像照相机

这看上去像不像特种部队使用的热成像夜视仪……好吧,其实在这里它是用来照显卡的。只要用它一照,整个显卡的热量分布一目了然。这在研究显卡整体发热状况,设计散热器的时候都非常有用(还可以迅速发现过热的元件)。当然,它的价格不菲,据R&D工程师说,市面价格在22万元左右。
其实,这些设备只是华硕显卡R&D研发中心设备中很小的一部分,强悍的研发设备加上经验丰富的工程师,当然不用担心没有好显卡出来。什么?你也想过一把当R&D工程师的瘾?没问题,接下来就是我们自己动手“造”显卡的环节!
第三站:自己动手造显卡!
在这个环节,小编和两位幸运读者一起参加“自己动手焊显卡”的比赛!这里有个有趣的故事,据说华硕的显卡工程师刚参加工作时,在一个月内要自己亲手做一块显卡出来,没错,就是完完全全地用一只烙铁手工焊接,他们拿到手的就是GPU、PCB和各种电容、电阻、电感以及MOS管之类的元件。那么多元件,那么小的焊点……难度可想而知。做不出来的话,就意味着自己的工作机没显卡用,自然也不用上班了。“我用了三天”,华硕显卡R&D工程师汪旭说:“当时焊的是一块GeForce FX5200,还好不是手工焊华硕的火星卡,那个太复杂了,绝非一个人能手工搞定的(笑)。接下来就该你们大显身手了哦,元件都准备好了,你们将要亲手造一块GeForce GTS250,祝你们成功。”
石金玉:我已经等不及要自己做显卡了,第一次亲手做显卡,好兴奋!
刘鹏:我们这手艺,怎能和专业工程师比,但愿别把显卡烧了……
小编:好歹咱在大学时电子设计科目考试也是优秀……不过毕业那么多年没动烙铁了,悬啊。
经过1个多小时的“折腾”,我们亲手造的第一块显卡终于诞生了(虽然只是需要焊3个电感、4个电容而已……),结果是……点不亮,返工重焊——原来是虚焊啊。以前还笑话山寨厂造的显卡做工差,这回自己也山寨了一把。返工之后,显卡终于能正常跑完3DMark06了!大家不约而同鼓起掌来,这种团队合作的感觉让人感动,R&D的精髓也在于此。

写在最后>>
本次苏州华硕R&D中心与工厂之行最深的感触可以用四个字来形容:严谨、创新。很少有厂商能像华硕那样不计成本地为研发投入人力和财力,尽管很多有创意的产品最终并没有在市场中销售,但它们却反映出了一种开拓创新的精神和超前的思想,如果单纯是为了销售而设计产品,那么完全没有必要在这些看上去“不着边”的产品上投入,但事实上他们才是真正地在做研发,为了产品的品质、为了技术的进步而不懈努力着,这一点很令人敬佩。没准他们的创意产品在很多年后流行起来,那时候拍着胸脯说:“嘿,这个东西我们老早就做出来了。”这感觉,多么自豪!