顯示核心性能的不斷提升為廣大用戶帶來了更好的游戲性能和更出色的畫質,但隨之而來的還有更大的發熱功耗……千元級的顯卡產品,鋁制散熱片加風扇的散熱解決方案已經完全無法Hold住場面,因此才有了熱管輔助散熱的設計,進而又誕生了直觸式熱管散熱。不過,在熱傳導領域中,任何細節都足以影響最終的散熱效果,所以并不是每款直觸式散熱方案都能得到我們想要的效果。
本期我們要為大家講解的是DirectCU,華碩顯卡獨有的高效能散熱技術。它也是一套直觸式散熱解決方案,即通過熱管直接與顯示核心相連,第一時間帶走顯示核心熱量,然后由銅管傳導至散熱片,最終由散熱風扇吹離顯卡。雖然這個原理看上去很簡單,但這個小小的熱管設計就足以讓工程師們頭疼,而這套散熱方案包含的細節顯然也不僅僅是熱管設計……下面我們要介紹的諸多設計細節將會讓大家明白,DirectCU的確不一樣。
用料CU——銅是必須的
DirectCU,名字的由來看上去蠻有喜感的。華碩是首批使用銅管直觸式散熱技術的廠商之一,“Direct”代表的就是“直接”的意思,而我們都知道Cu是化學元素周期表中銅的代號,所以DirectCU的直譯就是“直接的銅”。知道為什么到現在為止,我們都還沒有直接使用銅作為散熱片么?一是因為銅的質量比鋁大很多,同樣大小的散熱片,使用銅的重量是鋁的3.29倍。出于重量和成本的考慮(目前國際銅價大概在55000元/噸,鋁價大概為17000元/噸),使用銅作為散熱片肯定不現實。但銅的導熱系數達到了401,而鋁則僅為237,出于提升導熱效率的需求,中高端顯卡上出現了以銅作為輔助導熱介質的設計。我們見過純銅底座、純銅熱管,而現在最流行的是純銅直觸——把導熱性能一流的脫氧銅導熱管直接嵌入散熱器底座,與顯示核心直接接觸。而華碩采用純度99.96%的脫氧銅(純度更高,相當于24K金和18K金的區別),比業內普遍使用的韌煉銅純度高,制成的熱管在韌度、壽命上均高于普通韌煉銅,導熱系數也更高。
工藝酷——緊密貼合才完美
把導熱性能一流的脫氧銅導熱管直接嵌入散熱器底座其實并不難,但要讓它完全平整、不留任何縫隙、不產生形變就麻煩了。其實,現在使用的純銅熱導管都是空心的(實心太重,而且成本太高),主流直徑為6mm,管壁厚度為0.3mm。不過華碩卻在此基礎上做了升級。目前所有的DirectCU散熱器均采用了8mm直徑的熱管,且厚度提升為0.4mm以上,增加了30%,也就是說DirectCU中的銅管擁有更大的理論有效傳熱表面,有更快的熱傳導速度。當然,這僅僅是理論,因為我們還忽略了一點,那就是實際接觸。銅的延展性比鋁弱,要想彎折定型更加困難,既然要直接接觸,那么必須做到接觸面的完全平整。不過這似乎也難不倒華碩,因為它已經把接觸面的平整度做到了0.05mm以下(人的頭發平整度大概為0.1mm),熱管接觸面得以完全貼合顯示核心,而這樣的工藝也讓華碩在用料上的提升完全轉換成了導熱效率。
效能Cool——20%效能提升
20%的效能提升,也就是說顯卡核心的平均工作溫度是80℃,那么使用DirectCU后將降到64℃。這樣的說法并不夸張。右圖為實驗室中的熱感成像對比,加熱過程中DirectCU導熱速度明顯快于參照組,同時在熱源穩定狀態下,DirectCU散熱的模組溫度也明顯低于參照組。當然,有了高效的熱傳導效果還不夠,華碩顯卡標配的防塵風扇出色的防塵設計亦可避免灰塵對風扇軸承的侵蝕,延長風扇壽命的同時也保證了長期穩定的散熱效率。
高效能的整體解決方案
直接銅不僅是只有銅,顯卡散熱發展到今天,中高端顯卡以銅作為輔助散熱介質似乎已經成為了標準規范。而打破規范、在規范的基礎上升級,才是能夠突出品牌差異化和品牌價值的關鍵。把散熱做得更合理、更高效、更出色,這就是DirectCU的目標。而在用料、工藝和效能三方面,DirectCU已經展示出了足夠的優勢,雖然這僅僅是一些小小的細節,但用料、模具、熱傳導設計對于廠商而言卻意味著極大的成本、人力/物力投入。不過,這樣的投入絕對是值得的,在散熱問題得到完善解決后,非公版PCB走線、合金供電設計、高頻設計以及眾多華碩獨有的特色功能軟件將會在更高效的散熱環境下更好的發揮出優勢,形成一整套高效顯示解決方案,為廣大用戶創造出更多的使用價值。