酷暑需要冷静 DIY超频狂人教你给显卡散热(2)

中华网科技 http://tech.china.com 2006-08-29 10:41:58

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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。



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　　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。

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。

　　


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作者：开拓　来源：天极网

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