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如今,显卡的功耗已经大有超越CPU之势,因此显卡的散热系统已经成为显卡做工好坏的评判标准之一。目前高端显卡由于发热量较大,因此对散热的要求也格外严格,正值暑假之时,不少玩家反映显卡满载运行时,温度可达70~80度,而待机时也接近40度。由此可以看出,显卡散热系统绝不是简单的散热片+散热风扇就可应付的。
iGame GTX260+吸取了大量玩家的建议,本着为玩家定制的原则,自主研发了ICS双流散热系统ICS(i-Cooling System),获得了不少好评,但抽风式散热模块主要是采用涡轮风扇,最大的缺点就是噪音相对较大。为了在炎炎夏日保证用户能够获得更好地散热效果和噪声控制,iGame工程师针对ICS双流散热系统ICS(i-Cooling System)进行了改良,这正是今天要提到的ICS 2.0系统。
一、封闭式与开放式散热模块的利弊分析
目前高端显卡的散热模块主要分为封闭式和开放式两种,对于GTX260+以上的高端显卡而言,大多是采用公版的抽气式(封闭式)散热模块,一方面是由于抽气式散热风扇更适合于封闭的机箱环境,另一方面无论是ATI还是NVIDIA,从主流到旗舰只要是公版就无一例外地采用抽气式散热器,正是考虑到其散热效果更出色。另外,封闭式散热的导热平面较大,导热点很多。很多高端显卡的抽气式散热器会覆盖除GPU外其它主要的发热元件,如供电模块中的MOSFET、显存颗粒等等。但是其最大的缺点就是涡轮风扇的噪声较大,在开机和显卡满载运行时,风扇全速运转会发出较大的噪音。
开放式的散热模块则经常出现在非公版显卡上,外型设计非常酷,更为主要的是噪声控制非常不错。另外,开放式结构松散,空间充足,开放式散热器的形状、体积受限制较少,扩展性强。不少开放式散热器可以根据需要选择不同规格的风扇,或安装多个风扇。但非常遗憾的是,由于开放式散热模块体积较大,而且由于外型设计的需要,在搭建SLI或交火时,往往无法使用桥接线。而如果使用软桥接线,则需要额外购买,相对麻烦很多。
在散热效果方面,通过专业测试可以发现,在开放环境中(裸机),开放式散热效果要优于封闭式,但是在大多用户使用的封闭机箱环境中,封闭式散热模块要稍优于开放式,这主要原因是因为开放式散热系统将热量发散到机箱内部,再通过机箱自身的风道排出,而封闭式散热模块则直接将热风排出机箱外。
二、ICS散热系统技术回顾
对于iGame研究所研发的ICS双流散热系统来说,与传统单一的散热结构最大的改进在于加入了卡内与卡外对流,它结合了空气动力学、仿生学原理,更强调风道系统性散热。其中包含两大模块:其一,显卡内气“流”,无论大到GPU核心还是小到Mosfet元件,均匀散热;其二显卡外气“流”,利用机箱内外压强差与流体力学原理,形成加强型风道进行辅助散热,同时达到卡内卡外快速排除热量。
1.ICS卡内流
5根6mm烧结式热管,快速传走275W热量,散热覆盖率90%!
传统轴流风扇的缺陷:由于气流受到电机的阻隔,无法顺利到达中心部位,造成“盲区”。盲区的存在导致被散热物理核心部分温度偏高,影响整体的散热效果。为解决这一问题,ICS双流散热技术结合涡轮风扇带来了更好的效果,涡轮风扇的扇叶将空气横向甩出,从开口切向吹出。另外,涡轮风扇采用离心式导流,气流湍流明显减少,盲区消失,切噪音值也较轴流风扇大为降低。针对齿片密集的扣FIN结构的散热片,高风压的风扇能够快速带走FIN片上的热量,从而实现卡内(GPU+MEMORY+NVIO+MOSFET)散热。
2.ICS卡外流
ICS双流系统散热技术卡采用了涡轮风扇直角风道特征,其所具有的优势是传统轴流风扇所无法比拟的,离心式导流送出气流更平顺、集中,湍流少,无盲区,较轴流风扇可降低噪音值;另外,涡轮扇叶的叶片数量更多,过风面上的总投影面积大于过风面积,利用离心效应,较轴流风扇可提供更大的风压,从而为主机内提供一个独立风道,这个风道可将机箱内的气流引导到卡外,从而实现了卡外(机箱内)散热。
33片全铜鳍片均采用双面凸点设计,可增大20%散热面积!
另外,可以看到在全铜的鳍片上采用了双面凸点设计,可增大20%散热面积,让整体散热效果更加出众。
三、定制散热!为玩家量身打造
在近4个月的时间里,iGame GTX260+凭借着出色的做工和定制的理念,获得了不少用户的首肯,而镀银PCB、ICS及IPU更是成了耳熟能详的名词。而iGame也非常重视用户的实际使用,通过一线销售和四大专业媒体的定制征集活动进行反馈,发现不少媒体和用户对于涡轮风扇的噪声都提出了自己的见解,如何解决噪声和散热之间的平衡成了iGame研究所新的研究课题。
对于涡轮风扇,我们简单讲解一下其构成。涡轮风扇主要由扇叶、电机和机壳组成,涡轮风扇工作时,电机驱动扇叶在蜗形机壳内旋转,空气经吸气口从扇叶中心处吸入,由于叶片对气体的动力作用,气体压力和速度得以提高,并在离心力作用下沿着外框的导流道甩向一侧的开口,经排气口排出,因气体在扇叶内的流动主要是在径向平面内,故又称离心式风扇、径流风扇等等。
当我们明白了涡轮风扇的构成之后,再看看iGame 260+的情况,满载时风扇的转速达到了4500转,而待机时的风扇转速达到了2500转,因此如果要解决噪声控制的问题,就必须在风机、扇叶以及结构上进行改变。下面,我们就一起来看看iGame研究所是怎么改进的。
四、ICS 2.0散热系统解析
前面已经谈到过涡轮风扇的构成,因此想针对涡轮风扇的改进,必须针对其内部架构进行重新设计。针对风扇的规格,iGame 260+首先进行了升级,从8020 BLOWER FAN升级为8025 BLOWER FAN。同时将风扇的高度和扇叶的高度同时提高,风扇的高度从原来的20mm提升到25mm,扇叶的高度从原来的16mm提升到21mm,这主要是为了提供更大的风量。
改进后的风扇采用前向扇叶方式(顺时针)
扇叶是风机的主要部件,它的几何形状、尺寸、叶片数目和制造精度对性能有很大影响。按叶片旋转方向的不同,可分为前向和后向二种型式。前向扇叶的叶片顶部向扇叶旋转方向倾斜,后向扇叶的叶片顶部向扇叶旋转的反向倾斜。前向扇叶产生的风压较大;而后向扇叶不同,所产生的风量较大。在扇叶直径尺寸和转数一定时,前向扇叶比后向所需产生风流总量要大。夏天我们用草帽扇风凉快时,将草帽边折弯起来再扇风,会感觉到更凉快些,也就是此道理了。
为了使叶片表面有合适的速度分布,一般采用曲线型叶片,为了保证合适的速度分布,新iGame 260+的风叶采用了等厚度圆弧叶片,而且将叶片数量从21片提升到47片。另外,扇叶上还加装了盖盘,主要用来增加扇叶的强度和减少叶片与机壳间的气体泄漏。
结构的改变,也让ICS 2.0的散热系统更加出色,同时在参数上也有一定的变化,其中风扇的转速方面,在0%~38%时,最大转速为2000转,满载时的转速为4000转,相对于ICS一代时候的2500转/4500转,要降低了不少,噪声自然也降低了。而在风量和风压方面,提升同样明显,在满载时改进后的风扇可提供15.96CFM的风量和14.91mmH20的风压,而改进前的参数为15.51CFM和11.82mmH20。
五、完美测试:降低16%噪声和温度
接下来,我们进行实际的测试环节,主要是通过待机和满载时的噪声和温度情况,来考察ICS2.0系统的实际效果。
通过噪声对表的图表可以看到,在0%~38%的时候,拥有ICS系统的iGame 260+最大噪声为29db,而改进风扇之后的260+最大噪声为25db,噪声降低了16%。而在满载时,拥有ICS系统的iGame 260+最大噪声为52.1db,而改进风扇之后的260+最大噪声为44.5db,降低了17.1%。从该测试可以看到,平均噪声降低了16.5%,表现出色,由此也可看到ICS 2.0系统的独特之处。
看过了噪声对比测试之后,再看看温度方面,有无变化。由于ICS 2.0提高了风量,同时也提高了风压,因此温度的比较也是我们的重点。测试环境为封闭机箱环境,室温为30度,iGame 260+工作在Turbo模式,频率为650/1440/2300MHz。
我们利用Furmark对GPU施加100%负载,拷机400秒后记录温度。ICS一代的iGame 260+待机温度为55度,满载温度为92度,而ICS 2.0的iGame 260+待机温度为46度,满载温度为83度,待机温度有效降低了19.6%,满载温度有效降低了11%,综合来看温度降低了15.3%,表现让人满意。
六、总结
新款iGame 260+不仅改进了PCB设计,从8板提高到10层,同时也针对涡轮风扇进行了改进,针对扇叶及结构进行了改革,全新的ICS 2.0系统不仅让噪声控制更加出色,降低了16%,而且温度控制上相对前作也有了一定的提高,可有效降低温度15%以上。而PCB和散热模块的升级,都是由于玩家和用户的意见反馈而特别定制和升级的,由此可见iGame研究所的宗旨——用户是最好的老师。
新款iGame GTX260+目前已经全面上市,全国各大卖场均有销售,玩家也可通过官方电子商城进行预订,目前暑促价格为1499元,还赠送精美T恤一件。
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