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高端显卡散热应该如何设计？
早在几年前，高端及旗舰显卡中鲜有非公版产品出现，各个显卡品牌大都直接采用公版方案，那是因为高端定位捉襟见肘的销量让为此单独设计PCB得不偿失，同时上游芯片厂商是否提供这类GPU也是个问题，不过最近一两年情况发生了转变。
随着AMD、Intel的CPU核芯显卡介入，且不断改进，那些对3D性能没有过高要求的大众主流用户有了更多的选择。可以说，如果你不玩大型3D游戏的话，那只直接使用核芯显卡将是最明智的选择。况且两大CPU行业巨头将不再提供不含有核芯显卡的主流CPU，那么主流用户甚至连选择也不存在了——无论如何，你的电脑里必然会有一颗核芯显卡。
上述现象促使独立显卡不得不提高入门定位，因为原本的低端产品的市场空间愈发狭窄，各品牌设计非公版显卡的定位也随之上移。若比拼那些中低端产品的意义越来越小，那么未来必将逐鹿于高端。
高端显卡具有高功耗、高发热的特性，如果仍按照以往主流显卡的思路来设计非公版，未必适合，原本可当做买点的那些元素，搞不好会毁掉产品。所以如何造出优秀的高端非公版产品，需要设计者拥有冷静理性的头脑，本文中我们就以一款蓝宝石HD6950毒药版显卡举例评测。
评价非公版显卡的优劣，无非参考两大核心元素，散热设计与PCB板的设计。散热器造型始终是显卡给人的第一印象，像是形象工程，而PCB板如同城市下水道系统，虽十分重要，但由于散热器遮挡，经常成为幕后英雄。于是各大显卡品牌在设计非公版显卡时往往更重视散热器的外观。
显卡的散热设计非为开放式和封闭式两大类，前者最常见的是直吹式，后者则是离心式。开放式散热器通常将鳍片、热管以及风扇完全暴露在外，视觉上较为震撼。同时开放式散热器的体积尺寸不太受限制，风扇气流阻力小，理论散热效果也更加出色，所以大多数厂商钟情于此。
但显卡毕竟是要装入机箱用的，在封闭的机箱环境中，开放式散热器的优点有时反而会变成致命的弱点，条件就是——当使用高端显卡时。开放式散热器会将高端显卡巨量的发热排放在机箱内，使机箱内环境温度迅速升高，这样不仅使显卡散热效果严重下降，还会影响到CPU、主板的散热，而这一切都依靠机箱风道来改善。
正因为如此，NVIDIA和AMD这些上游芯片厂商再设计高端公版显卡时，无一例外采用封闭式离心设计，目的就是能够将热量直接排出机箱外，尽量减少对机箱内环境的影响。尽管离心式散热器的造型犹如铁板一块，远不及开放式看上去震撼，但图中举例的蓝宝显卡是理性的，即便是非公版产，它依然为这款HD6950毒药版保留了公版的离心式方案，不过在整流罩内部的散热片做了改进。
如上图所示，在机箱内封闭式离心散热设计的优点显而易见，它从机箱内抽取冷空气，将穿过鳍片被加热后的热空气排出机箱外。
本文中，我们将使用这款蓝宝HD6950，为其更换开放式散热器做测试机箱内外的测试，对比以观其效果。在此之前，先让我们了解一下这款产品。
拆解蓝宝毒药 窥其内部构造
蓝宝石HD6950毒药由三部分组成：整流罩、散热器、PCB板。它们都由螺丝固定结合，便于多次拆卸，清理。一款高端显卡起码要用上几年，所以除尘维护的便利性至关重要，它能让你的显卡延年益寿，减少故障发生的几率。
散热器主体部分由导热地盘和散热片组成，散热片采用均热板底座，直接与GPU接触，而导热底座则负责与显存接触，PCB上的重要芯片都能得到主动散热效果。
噪音问题往往是离心式散热器的通病，因为离心式风扇的直径都比较小，需要高转速。不过蓝宝意识到这个问题，它将这款HD6950毒药的风扇直径增加到7cm，这样只需要极低的转速就能满足待机状态下的散热器需求，其实噪音比许多直吹式散热器都要低得多。
因为采用均热板传热技术，散热鳍片中没有热管贯穿。均热板的导热原理类似于热管，它相当于将鳍片连接在一块矩形的扁平热管之上，其中的水通过毛细作用能迅速让热量在所有接触点上取得均衡，并以更快的速度向温度低的区域流动。
可以看到，这款散热器的鳍片阵列也是封闭式的，两侧封口，离心式风扇需要通过整流罩将气流灌入鳍片，不让一丝热空气外泄到机箱中。
散热器是门脸 PCB则是地基
下面说道一款显卡的“幕后英雄”——PCB设计及做工用料，除了散热器的保驾护航之外，这部分才是显卡质量的根本所在，然而根据以往对蓝宝显卡的印象，相信这次也不会令我们失望。
尽管PCB布局发生变化，但供电模块的方案蓝宝毒药HD6950基本还是沿用了公版设定。采用Chil的数字PWM芯片控制6相位脉宽调制稳压系统。其中开关部分仍采用了MOSFET与Driver结合的DrMOS设计，这样对减小发热面积有所帮助。
蓝宝HD6950毒药采用标准的AMD Cayman GPU芯片，4D SIMD架构，拥有352个Shader单元和1408个逻辑线程，默认工作频率设定为880MHz，与公版HD6970的频率相同，比公版HD6950的高了80MHz。经过官方超频，为让用户再安全范围内享受更好的性能。
显存方面为海力士的0.4ns GDDR5芯片，单颗容量256MB，8颗显存共2GB，默认工作频率设定为5200MHz，高于公版HD6950的5000MHz。
关于蓝宝石HD6950毒药更多细节
两个CrossFire连接端口处金手指严格采用电镀工艺加工，确保镀耐磨性和电器效果，用户仍可以通过它们组建双卡、三卡甚至四卡交火系统。
视讯输出端口，与公版HD6950相比，除了PCI槽挡板的设计加入了一点蓝宝自己的特色外，端口配置跟公版完全相同。提供两个DVI、两个DP以及一个HDMI，通常无需任何转接器即可适应任何显示设备。
在12V电源输入端，蓝宝HD6950毒药相比公版做了加强，配置为8pin+6pin插座，而公版为双6pin插座。这样做的目的是为了增加输电线路的电流承载能力，减小电阻损耗。
包装盒内，蓝宝HD6950提供了丰富的附件，除了驱动光盘和说明书之外，还提供了DP转HDMI端口和D型电源口转6pin、8pin插头。
测试平台软硬件配置构成
接下来我们将对蓝宝HD6950毒药的性能进行全方位测试，测试包括基准Benchmark测试以及实际游戏体验测试，重点对比这款显卡官方超频设定相对公版设定获得的性能提升。
同时由于蓝宝HD6950毒药改进后的封闭式离心散热设计，使这款显卡相比大多数开放式散热的非公版高端显卡更适合在机箱内组建多卡互联，因此本次测试中我们还将加入两片HD6950组建交火的测试成绩，主要与单卡双核的AMD旗舰6990作对比。
HD6990虽然拥有两颗完整规格的Cayman核心，但其实用单条16×PCI-E2.0通道未必能使性能充分发挥，而采用双卡分别插入一条独立的PCI-E2.0通道是否效果更佳？本次测试也能间接验证此问题。
● 测试平台软硬件配置构成
因为测试中所用显卡均为高端和旗舰，为了充分发挥它们的真实性能，将测试平台的980X处理器超频至4GHz，内存运行于DDR3-1600。
一切已准备就需，下面揭晓测试结果。
基于DX11和DX10的基准测试
● 基于DX10的基准测试
● 基于DX11的基准测试
从基准测试的情况来看，HD6950毒药的交火性能较为出色，双卡得分几乎是单卡的双倍，不过毕竟每颗芯片内开启的流处理器数量不及HD6990，得分略逊于后者。此外官方超频也致使HD6950毒药单卡性能优于公版HD6950.
基于DX11和DX10的大型3D游戏测试
● 基于DX11和DX10环境的大型3D游戏测试
实际游戏测试结果于基准测试大致相同，更高的频率，更多得流处理器必然带来更强的性能。不过其中值得注意的是，《失落的星球2》对双核单卡的HD6990内部交火支持的似乎不是很理想，所以6950毒药的外部交火后来居上。另外，《生化危机5》由于对显卡性能要求较低，当3D处理性能足够强大时，瓶颈往CPU方面专题，交火在这款游戏里相比单卡的性能提升会小一些。
温度测试 散热器好看并不代表实用
● 封闭式离心散热设计意义何在，以下测试揭示真相
◎ 开放式直吹散热器
首先我们将蓝宝这款HD6950毒药换上本文首页所展示那款大尺寸开放式直吹散热器，在裸机平台状态下用Furmark满载。
【上图】裸机满载温度70℃，趋于平稳
接着，我们将这个更换了散热器的HD6950毒药装入机箱，再进行满载测试。
【上图】装入机箱满载温度92℃，仍在上升
◎ 封闭式离心散热器
现在我们换回蓝宝6950毒药原装的离心式散热器，看看这次结果如何。
同样首先是裸机测试，就像预料中的那样，在这种理想状态下，封闭式离心散热器的效果不如开放式直吹散热器，高了10℃，但仍在安全范围内，没有不良影响。
【上图】裸机满载温度80℃，十分平稳
【上图】装入机箱满载温度83℃，十分平稳
再看装机满载温度，仅仅比裸机高了3℃，而且温度能稳定下来，没有持续上升。
以上对比测试已经充分地说明了问题，开放式直吹散热器会将高端显卡的热量全部排放在机箱内，就像电脑内装了一个300W功率的电热炉，而大多数机箱的风道又难以将这么多的热量及时排放出去，出现热饱和是难免的。
我们都知道散热器是依靠和空气之间的温差来工作，当温差小到一定程度，散热效率将极其低下，这就是为何那些高端显卡的公版散热设计不约而同采用离心式，只有这样才能确保这些大功率显卡的可靠性和实用性不受威胁。
蓝宝毒药的设计者谙熟这个道理，他们没有像其它品牌一样为非公版显卡安装外形夸张，卖相颇佳的开放式散热器，而是从实际出发，理性地为用户制造出一款最具实用价值的产品。
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