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近日,NVIDIA全球核心战略合作伙伴映众(Inno3D)在中文微博上曝光了一款采用DirectFET MOSFET的GTX560Ti显卡!与我们平时常见的三脚MOSFET,八脚MOSFET不同,这种新型的DirectFET由国际整流器(IR)公司推出一种的全新封装技术,其完全颠覆传统MOSFET的封装形式,并没有采用其它封装形式常用的塑封壳,而是采用铜金属外壳覆盖。据厂商表示,这种DirectFET封装的MOS管不仅转换效率更高,同时发热量更低,散热性能更强,特别有助于提升显卡的超频性能。
从图片中可以看到,DirectFET MOSFET采用的是一上一下的设计,而非传统MOSFET一上两下的布局。DirectFET MOSFET的体积相当小,与其它MOSFET相比,采用DirectFET封装的MOSFET没有引脚,DirectFET封装采用直接芯片粘贴,没有线压焊或者引线框,大大降低了封装感抗和封装阻抗。与SO-8相比,封装阻抗减少了90%以上,而封装电感也从SO-8时候的2nH减到了0.5nH,寄生效应明显减弱,这都为减少损耗提供了重要保证。
DirectFET MOSFET内部结构有异于传统的MOSFET。其漏极裸露的铜片通过两边的焊盘和PCB连接在一起,和PCB有很大的接触面积,利于传导电流。同时由于DirectFET外壳全部采用铜片,没有传统的塑料外壳,底部依然可以透过PCB散热,而顶部由于表层良好的空气流通性可以快速散热,实现双面冷却效果。
采用DirectFET封装的MOSFET,与硅片串接的阻性构件只有漏极夹片,裸片黏合材料阻抗仅为100微欧姆,使源漏极间的导通电阻小于2毫欧姆。相比之下,采用焊线连接的MOSFET的导通电阻要大很多,因此传统MOSFET产生的热量也要更大一些。
除此之外,DirectFET MOSFET在散热方面亦有不俗之表现。传统的MOSFET主要依靠底部或者顶部的金属垫将热量散发出去,但塑封壳包装,整体较厚,塑料的导热性能相对低下,因此主要的热量散发方式还是通过金属垫将热量传到PCB上,透过PCB上的铜箔以及背面的锡条散发出去。而顶部的塑封壳即使加上散热金属片,也受限于塑料外壳较差的导热性,效率比较低。而DirectFET封装由于封装薄,采用全铜外壳的原因,因此热量能够快速地向顶部和底部传导。底部依然可以透过PCB散热,而顶部由于表层良好的空气流通性可以快速散热,实现双面冷却效果,如果顶部加上导热垫和散热片,大量的热量将会通过散热垫和散热片快速地散发出去,散热性能更加出色。
从厂商给出的数据来看,采用DirectFET MOSFET的处理器供电电路转换效率可以达到85.83%,而一般电源方案的效率基本都在80%左右。而温度表现方面,同等条件下DirectFET MOSFET的温度也要比传统的MOSFET低10℃以上。
由曝光的这款映众(Inno3D)GTX 560Ti不难看出这还是一张工程样卡。据映众(Inno3D)消息人士透露,由于使用这种DirectFET MOSFET需要重新设计PCB,映众(Inno3D)将在随后的冰系列系列新产品上使用这种高效的DirectFET MOSFET,让我们一起拭目以待吧。
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