新浪科技

疯狂测试 机箱垂直进气可免显卡风扇?

中关村在线

关注

作者:中关村在线 马振华


第1页:宝剑锋利还需高超剑术

● 前文回顾

关于如何让显卡在机箱内更好地散热,我们已经做过多次测试来说明问题。风冷显卡散热器无非有两种,抽气式和开放式。

抽气式最多出现在公版显卡上,鳍片外包裹导流罩,拥有独立的风道体系。它利用涡轮风扇在机箱内抽取空气,穿越散热鳍片,然后直接排出机箱外;

开放式散热器通常由第三方散热器品牌设计,通常没有封闭的导风罩,鳍片直接暴露在外。它的体积受限制较小,可以做出多根热管穿越大面积鳍片的规模,因而也成为发烧友改良显卡散热的主要途径。但是它的缺点是穿越鳍片经过换热后的空气仍排放在机箱内,如此循环不可避免地会向热饱和靠拢。



开放式散热器散热模式


抽气式散热器散热模式

● 什么样的机箱是显卡散热的绝配?

从理论上看,开放式散热器似乎不太适合用于空间相对封闭的机箱,多次的测试也验证了这个说法:只有当机箱侧板大面积开孔,并具有顺畅的前后风道时,开放式显卡散热器才能在机箱里发挥出它应有的性能,起到改善显卡散热的作用。

然而究竟哪种机箱设计是目前显卡散热的最佳搭配,到现在依然没有明确定论。尽管之前我们做过大量的测试证明机箱侧板开孔甚至侧板加风扇能起到显著疗效,但根据显卡散热器的结构设计来看,无论是抽气式还是开放式,似乎都只有机箱底板进气才是最合理的。就像机箱后风扇能顺势将CPU产生的热量排出一样,底部进气可以顺应显卡风向超上的设计。


第2页:底部进气机箱风道简介

● 测试机箱简介

上述设想是否成立,本文中我们将利用具备底部进气设计的酷冷至尊开拓者机箱获得答案。



底部开孔的酷冷至尊开拓者机箱

开拓者是近期机箱市场上炙手可热的产品之一,它拥有玩家级的内部结构,价格却平易近人,性价比十分出色。使用它得出的测试结果更贴近大众的消费范围。


机箱整体风道示意图

开拓者机箱顺应趋势,采用电源下置结构。电源从底部进气后部排气,形成完全独立的风道,对机箱环境的干扰被降到最低。除了电源之外,这款机箱主体设计有三个12cm风扇孔位。它们分别是前置水平进气、后置水平排气和底板垂直进气。

 
开拓者机箱风扇孔位

 
厚橡胶垫脚令机箱底板悬空

底板垂直进气风扇孔位紧邻下置电源仓位,位于机箱底板中部,上方正对显卡与主板垂直的显卡。开拓者机箱底部设计有厚度较高的橡胶垫脚,能让机箱底板悬离放置面2cm左右,为底部风扇吸气留下足够空间。

下面我们开始分步骤逐级检验机箱底部开孔对显卡散热的帮助。测试时开拓者机箱始终保持常规前后进气风道运转,风扇转数为1000rpm。


第3页:面巾纸堵洞 机箱底板封闭测试

依照之前几篇文章的标准,本次测试所用显卡依然为Geforce GTX260+,频率设定为ROP576MHz/Shader1242MHz/显存2GHz。显卡所用散热器为开放式的超频三“黑海”,拥有五根镀镍热管和大规模鳍片组,可作为同类产品的代表。测试使用Furmark将GPU负载加至100%,运行400秒后截取温度数值。

● 开放式显卡散热器裸机测试

首先我们检验裸机状态下的这款散热器的表现。测试时室温维持在28℃。



裸机满载400秒后GPU温度:62℃

● 机箱内底板封闭测试

紧接着,将这套测试平台装入开拓者机箱。为了能完全模拟底板未开孔的机箱用作对比,第一次机箱内测试时使用6层面巾纸将机箱底板的风扇空洞封死。


用6层面巾纸将底部网孔封死


机箱内底部封闭满载400s后GPU温度:69℃

第一次机箱内测试事实上代表了一款常规前后进气机箱的风道效果。有了前后顺向风道和侧板大面积开孔的帮助,平台装入机箱后显卡满载比裸机只上升了7℃。


第4页:冷气自然流入 机箱底板开孔测试

● 机箱底板开孔测试

第二次测试将封闭机箱底板网孔的面巾纸揭除,其余不做任何变化。检验机箱底板开孔对显卡散热的帮助。



揭开封闭底板网孔的面巾纸


机箱内底部开孔满载400秒后GPU温度:66℃

机箱底板开孔后,正对网孔的显卡风扇产生的负压促进外部冷空气从底部渗入,对机箱环境温度起到改善作用,缓解了散热鳍片的二次吸热,GPU核心温度也随之下降了3℃。简单地来说,这时显卡散热器已不单单是利用机箱内的空气进行换热。


第5页:冷气大量涌入 机箱底板加风扇测试

● 机箱底板开孔加风扇测试

第三次测试在机箱底部孔位添加一枚转速为1200rpm的12cm风扇,风向朝上,只指显卡散热器。



机箱底部添加12cm风扇


机箱内底部开孔加风扇GPU满载温度:63℃

底板开孔加风扇的作用很明显:将外部大量冷空气吸入向上供给显卡散热器。而显卡散热器顺势利用这些冷空气换热后,再向上方、侧面发散,最后由后置排气扇送出机箱外,符合热气上升冷气下沉原理。在冷空气主动供应的帮助下,GPU温度对比不加风扇再降3℃,几乎与裸机状态持平。

用开放式显卡散热器在机箱内获得了等同裸机下的效果,这样通过更换高端显卡散热器改善散热性能的目的便算彻底实现了。


第6页:疯狂畅想 垂直风道下显卡可无扇?

● 疯狂试验 显卡无风扇测试

最后我们再进行一项“疯狂”的试验。由于机箱底板安装了1200rpm的12cm风扇,风压投射距离较远,不妨将显卡散热器自带的9cm风扇拆除,完全依靠底板风扇的气流。这片显卡上的GPU可是SP单元超过200个的G200,如此近似于被动散热的状态能支撑它稳定运转吗?



取消显卡自带风扇依靠底板风扇直吹


显卡无风扇满载400秒后GPU温度:86℃

情况似乎比预想的要好,满载400秒后GPU温度没有突破承受限额,86℃下显卡确实可以保持稳定运行。不过被动散热对环境温度的依赖非常明显,室温稍有变化都会对散热效果产生立杆见影的影响。尽管这项测试理论上属于成功,但GPU温度并不是非常稳定,仍然有继续攀升的迹象,固不推荐GTX260+和这个级别以上的显卡尝试。

不过通过这项测试可以设想,如若显卡换做发热量相对较低的9800GTX或GTS250,这种散热方案的可行性还是十分高的。这样实际上是将一般转速较高的显卡风扇换成静音的12cm风扇,同时兼具吸取冷空气的功能,为机箱风道和整体静音再加一分。

● 本文各种测试结果柱状图对比


● 尾声

从开放式、抽气式显卡散热器孰优孰劣,到侧板开孔拯救开放式散热器用户,再到本文的哪种机箱风道最适合显卡散热,现在全部尘埃落定,最佳答案就是:利用热气上升的自然现象,在机箱内构建垂直气流走向。

热气上升的成因来自空气自身物理状态的变化,即使受到机箱内硬件的阻挡也不能被停止或失去方向,最终它们仍会汇总到机箱顶部。因此要完善这个设计,必须在本文所用机箱的基础上加设顶盖排气孔,再安装风扇加以推波助澜,同时侧吹式CPU散热器风向超上,便可获得非同凡响的效果。

凡事有利有弊,这样做的缺点是底板进气风扇会一丝不漏地将飘落到放置面上的灰尘吸入机箱,唯有加装防尘网或定期除尘可以缓解。

加载中...