显卡是每台电脑不可缺少的组件,缺少显卡,我们将无法看见图像。由此可见,显卡在电脑行业具有重要地位。那么显卡在使用过程中,是如何进行散热的呢?本文将对该问题予以介绍。如果你对显卡具有兴趣,不妨继续往下阅读哦。

 


由于显卡核心工作频率与显存工作频率的不断攀升,显卡芯片的发热量也在迅速提升。显示芯片的晶体管数量已经达到,甚至超过了 CPU 内的数量,如此高的集成度必然带来了发热量的增加,为了解决这些问题,显卡都会采用必要的散热方式。尤其对于超频爱好者和需要长时间工作的用户,优秀的散热方式是选择显卡的必选项目。目前常见的散热方式有被动式和主动式,此外还有一种比较特殊的热管散热方式。

 

1. 被动式散热

 


显卡的散热方式分为散热片和散热片配合风扇的形式,也叫作主动式散热和被动式散热方式。一般一些工作频率较低的显卡采用的都是被动式散热,这种散热方式就是在显示芯片上安装一个散热片即可,并不需要散热风扇。因为较低工作频率的显卡散热量并不是很大,没有必要使用散热风扇,这样在保障显卡稳定工作的同时,不仅可以降低成本,而且还能减少使用中的噪音。

 

2. 主动式散热

主动式散热除了在显示芯片上安装散热片之外,还安装了散热风扇,工作频率较高的显卡都需要这种主动式散热。因为较高的工作频率就会带来更高的热量,仅安装一个散热片的话很难满足散热的需要,所以就需要风扇的帮助,而且对于那些超频使用的用户和需要长时间使用的用户来说就更重要了。

 

主动式散热

 


导流式散热

 

按照热功学原理我们可以把目前显卡的散热方式分为轴流式散热和风道导流式散热。其中轴流式散热是最常见的散热方式,这种散热方式类似于 CPU 散热器的散热方式,主要靠采用高导热系数的大面积金属材质散热器来实现散热。此外,厂商还会为散热器配置散热风扇,散热风扇会按电机轴向吸收空气并吹到散热片上,从而达到高效率散热的目的。不过,这种方式散发出的热量最终还是要排放到机箱内,对机箱自身的散热系统提出了较高的要求,当机箱散热效果不佳的时候,显卡散热效率也将会大打折扣。

 

导流式散热则是一种非常好的设计,很多高档游戏显卡都采用了这种散热方式,虽然该散热系统的外形与轴流式有些相似,但其散热效果却是轴流式散热系统不可比拟的。散热片收集的热量可以通过显卡自身的专用导流风道直接排到机箱的外部,既保证了显卡的散热效果,又不为机箱增加额外的热负荷。

 

3. 热管式散热

热管是一种高效率的热传导技术,这并不是什么新技术,这项技术早在 1963 年就在美国的 LosAlamos 国家实验室中诞生了,其发明人是 G.M.Grover。热管属于一种传热元件,它充分利用了热传导原理与致冷介质的快速热传递性质,通过在全封闭真空管内的液体的蒸发与凝结来传递热量,具有极高的导热性、良好的等温性、冷热两侧的传热面积可任意改变、可远距离传热、可控制温度等一系列优点,并且由热管组成的换热器具有传热效率高、结构紧凑、流体阻损小等优点。其导热能力已远远超过任何已知金属的导热能力。目前热管技术已经得到了普遍应用,例如不少冷暖式空调就采用了热管技术。

 


热管就是利用蒸发制冷,使得热管两端温度差很大,使热量快速传导。常见的热管均是由管壳、吸液芯和端盖组成。制作方法是将热管内部抽成负压状态,然后充入适当的液体,这种液体沸点很低,容易挥发。管壁有吸液芯,由毛细多孔材料构成。热管一端为蒸发端,另外一端为冷凝端。当热管一段受热时,毛细管中的液体迅速蒸发,蒸气在微小的压力差下流向另外一端,并且释放出热量,重新凝结成液体。液体再沿多孔材料靠毛细力的作用流回蒸发段,如此循环不止。热量由热管一端传至另外一端,这种循环是快速进行的,热量可以被源源不断地传导开来。简而言之,就是在蒸发端吸收热量,然后再在冷凝端释放热量。

 

热管传热主要包含了以下六个相互关联的主要过程:

(1)热量从热源通过热管管壁和充满工作液体的吸液芯传递到(液 - 汽)分界面;

(2)液体在蒸发段内的(液 - 汽)分界面上蒸发;

(3)蒸汽腔内的蒸汽从蒸发段流到冷凝段;

(4)蒸汽在冷凝段内的汽 . 液分界面上凝结:

(5)热量从(汽 - 液)分界面通过吸液芯、液体和管壁传给冷源:

(6)在吸液芯内由于毛细作用使冷凝后的工作液体回流到蒸发段。

 

热管传热具有如下优点:重量轻且构造简单;温度分布平均,可作均温或等温动作;热传输量大,热传输距离长;没有主动元件,本身并不耗电;可以在无重力力场的环境下使用;没有热传方向的限制,蒸发端以及冷凝端可以互换;容易加工以改变热传输方向;耐用、寿命长、可靠,易存放保管等等。

 

热管的导热过程具有很高的热传导性能,与金属相比,单位质量的热管可多传递几个数量级的热量,并且具有优良的等温性和热开关性能,特别适用于高精密散热环境。值得注意的是,热管只是一种高效率的热传导技术,本身并不能散热,还必须要在冷凝端配合散热装置例如散热片或风扇等才能把热量最终散发出去。目前采用热管散热的显卡也越来越多了。