华硕DirectCU Ⅱ散热技术解析

正如我们在本期《清凉一夏NVIDIA、AMD甜点级显卡散热测试》中提到的那样，我们不推荐那些以牺牲图形性能、静音效果为代价换来优秀散热性能的产品，只有将GPU散热能力、图形性能和噪音三者有机结合起来，没有明显短板的显卡才是真正值得购买的产品。本文的目的就是找出这类产品，并剖析其采用的散热技术，来看看它们究竟是怎样做到散热均衡的。

在这次的散热测试中，华硕Dragon GTX 760龙骑士的GPU散热能力、图形性能、噪音表现都比较均衡，散热技术也有一定特点。下面我们以它所使用的DirectCU Ⅱ散热技术为例，来看看优秀的散热技术应该是怎样的。目前主流的散热方式分为风冷散热和水冷散热两种。显卡上常见的是风冷散热，这种散热方式设计简单、运行稳定，耐久性很好。不过大家都是风冷，可各家的风冷效果却不一样，这又是为什么呢？

散热从本质上来说，是将热能从发热目标转移到更大的空间内，并终让发热目标的温度降低至安全范围内。比如显卡一般会有直接接触GPU核心的底座和热管，并将热量传导到散热鳍片，再由风扇等主动散热设备通过对流的方式将热能交换至大气环境中，终起到散热作用。在整个散热系统的设计中，重要的就是如何快速、高效地将GPU核心的热能散发至环境中。华硕在这部分设计中颇有心得，应用了诸如热管直接接触、大尺寸风扇、纯铜热管以及不对等的双风扇散热等多种特色设计，让GPU的热能可以快、直接地散发至空气中。

热管处理有绝招

目前华硕旗下采用DirectCU Ⅱ散热技术的散热器，全部采用了热管散热方案，这和市场上别的品牌粗看起来没有太大不同。但显然华硕有不少独门绝技在里面，那么有那些令人惊奇的设计呢？

首先是看热管。现在市面上游戏显卡普遍采用的热管分为“烧结管”和“沟槽管”两种，烧结管由于内壁采用的是熔渣式的铜粉结构，增大了毛细结构的面积，极大增强了虹吸效应，因此热传递能力更强。但原料和工艺的差异导致烧结管比沟槽管的成本更高。华硕DirectCU Ⅱ散热器全面采用的是导热效能更好的烧结管。在材料方面，华硕DirectCU Ⅱ散热器采用的是纯度99.96%的无氧铜，而普通热管采用的则是99.90%纯度的韧炼铜。同时，DirectCU Ⅱ散热器在热管的直径以及壁厚上还做了进一步的加强，目前一般的显卡散热器都会采用比较节约成本的6mm热管来制作，而华硕显卡则使用了周期导热量更高的8mm热管。为了提升底部热管打磨后的硬度，DirectCU Ⅱ散热器还将全部的纯铜热管加厚30%，由一般的0.3mm提升至0.4mm。总的来看，经过全面设计的华硕华硕DirectCU Ⅱ，热管方面的导热性能比普通的热管要高一大截。

其次，热管和G PU核心的接触很重要。DirectCU Ⅱ技术的秘诀在于直触式散热。一般来说，传统的热管需要通过底座将热量导出，热量路径是“GPU核心→底座→热管→鳍片”。华硕DirectCU取消了底座设计，让高纯度的铜热管与热源GPU实现直接接触，让热管能够更快地将热量传导至散热鳍片，使得热传导效率更高。不仅如此，华硕DirectCU Ⅱ散热器底座的平整度被缩小到了0.05mm（一根发丝的平整度是0.1mm），可以真正做到无缝贴合GPU，散热效率再度提升。后，DirectCUⅡ采用了“S型”热管造型，热管在鳍片中以S型穿插，可以增大散热面积。从上文介绍来看，华硕DirectCU Ⅱ在热管处理和应用方面的的确有其独到之处。那么，在散热器其他设计方面，比如风扇的应用和风道的设计方面，华硕DirectCU Ⅱ又有哪些特别之处呢？

华硕Dragon GTX 760使用了高纯度铜质的8mm热管直接和GPU相连接，热能传导速度更快，并采用了华硕独家专利Direct Power“动力直供”技术。

独特的高性能风扇设计

目前显卡散热风扇的发展趋势是中高端卡普遍使用了双风扇设计。单风扇往往难以提供足够的分量，双风扇不但风量更大，而且相对来说转速低、噪音小并且散热面积也会更大。但是使用了多个风扇后，风扇的质量和噪音也需要重点关注。

一般来说，衡量一款风扇的品质，重要的两个方面是：性能、寿命，以及目前越来越受大家关注的工作噪音。首先来了解风扇的性能，说到风扇的性能时就必然会谈及风量，根据物理学常识，风量＝平均风速×过风面积。过风面积相同，风速越高，风量越大；风转速相同，过风面积越大，风量也会越大。对显卡来说，单风扇转速越高，风速越大，那么风量就越大，散热效果就越好。不过风扇转速高，会导致噪音变大、风机寿命降低等。因此使用多风扇、大风扇和低转速风扇就成为了目前显卡散热发展的趋势。

另一个关键元素是风压，这也是风扇的核心，风压是风扇重要的两项性能指标之一，风压主要取决于扇叶的形状、面积、高度以及风扇的转速。适当调节扇叶的形状和高度，可有效提升风压；不仅如此，扇叶的面积和形状设计等复杂因素，都是调节风压输出能力的重要参数。一个有经验的厂商，会综合考虑多方面因素，在扇叶的形状、面积、高度上使用优化的方案，终达到增强风压、提高散热效率的目的。简单的风扇叶片看起来普普通通，但是其中蕴含的内容却一点也不简单。华硕DirectCU Ⅱ散热器在长期的设计和应用过程中，已经无数次地优化了风扇叶片的设计和形状，终能够在多种影响因素下取得优化的性能表现。

除此之外，寿命也是玩家很关注的内容。目前的风扇电机轴承的使用寿命大约都是数千小时，不过这也和转速、使用环境、生产用料等有一定关系。从一般使用情况来看，环境的情况和轴承密封防尘设计是影响风扇寿命的主要因素。在延长风扇使用寿命的设计上，华硕采用了独家的双倍密封防尘设计，能有效延长风扇轴承25%以上的使用寿命。

在风扇数量方面，华硕DirectCU Ⅱ散热器开始全面采用双风扇设计。两个风扇的直径相同，但扇叶数量却不一致。其中左侧扇叶的为9片而右侧的为11片，华硕这样设计，是考虑到右边是显卡的主要散热区域。这个区域多是显卡的供电部分，需要更多扇叶提供更多的风量来进行强制对流。此外，华硕DirectCU Ⅱ散热器还将鳍片分成了两组，分别位于两组风扇下面。这样一来，缩短了距离，更有利于热量的散出。

此外，华硕针对旗下的龙骑士系列显卡加强了散热，例如GTX760龙骑士配备有“防护背板”，一方面起到固定显卡防止变形的作用，另一方面就是辅助散热。

华硕DirectCU Ⅱ—成熟稳定的散热设计

从上文介绍来看，DirectCU Ⅱ无论从选料还是设计方面都已经非常成熟。总的来看，正因为华硕对DirectCU Ⅱ散热器的风扇扇叶设计、数量排布、散热器结构调配、轴承使用、防尘设计做了特别的设计，才能终达到一个非常理想的散热效能。