眾所周知，電子器件的工作溫度直接決定其使用壽命和穩定性，要讓PC各部件的工作溫度保持在合理的範圍內，除了保證PC工作環境的溫度在合理範圍內之外，還必須要對其進行散熱處理。而隨著PC計算能力的增強，功耗與散熱問題日益成為不容回避的問題。

一般來說，PC內的熱源大戶包括CPU、主板、顯卡以及其他部件如硬盤等，它們工作時消耗的電能會有相當一部分轉化為熱量。尤其對目前的高端顯卡而言，動輒可達到200W功耗，其內部元件的發熱量不可小覷，要保證其穩定地工作更必須有效地散熱。

第一代——沒有散熱概念的年代

1995年11月，Voodoo顯卡的誕生，把我們的視覺帶入了3D世界，PC機從此具有了幾乎和街機同級的3D處理能力，開創了真正的3D處理技術時代。從此以後，圖形芯片的發展一發不可收拾，核心工作頻率由100MHz提升到現在的900MHz，紋理填充率從1億每秒飆升到如今的420億每秒（GTX480）。面對性能如此大的改變，發熱量是可想而知的，風冷、熱管、半導體製冷片等散熱設備也運用到了顯卡身上。今天就給他大家介紹下主流顯卡散熱設備的發展和趨勢。

當年的Voodoo顯卡剛推出的時候，是沒有任何散熱設施的，核心上的參數赤裸裸的暴露在我們面前。與目前的主流顯卡相比，當時並沒有GPU的說法。而顯卡上的主要核心芯片處理能力甚至比當前的網卡還要弱，所以發熱量幾乎為零，幾乎不需要另外散熱設備輔助。

第二代——散熱片的運用

1997年8月，NVIDIA再次殺入3D圖形芯片市場，發布了NV3，也就是Riva 128圖形芯片，Riva 128是一款128bit的2D、3D加速圖形核心，核心頻率為60MHz，核心的發熱也逐漸成為問題，散熱片的運用正式進入顯卡領域。

第三代——風冷散熱時代的到來

TNT2的發布如同一顆重磅子彈狠狠地射入3dfx的心臟。核心頻率為150MHz，它支持當時幾乎所有的3D加速特性，包括32位渲染、24位Z緩沖、各向異性濾波、全景反鋸齒、硬件凸凹貼圖等，性能增強意味著核心發熱的增加，而工藝上卻沒有很大進步仍然采用的0.25微米，所以散熱片這種被動的方式已經不能滿足現行的需求，主動式散熱方式正式進入顯卡的舞臺。

使用了麗臺專利散熱系統TwinTurbo-II（第二代全覆式雙渦輪散熱風扇），散熱片完全地覆蓋整張卡，啟動時空氣會順著一個方向經兩把風扇一出一入，能夠有效地將芯片及顯存的熱力迅速帶走。而且兩把球軸承風扇能有效減低噪音，再加上金屬散熱網令壽命更長久。

雖然高速的風扇是解決散熱問題的最好辦法，可是有些朋友在享受3D遊戲無窮樂趣的同時無法忍受「抽油煙機」般的噪音。好在熱管技術的應用正好解決了這個問題，一般是由核心吸熱塊、背部吸熱塊、兩塊大面積散熱片以及一條熱管組成。熱管做為一種被動式的熱傳導裝置，通過內部工作流體的相態變化將熱量從吸熱段迅速轉移到放熱段，再依靠內部的毛細管結構回流到吸熱段，循環往復，不耗電也不產生噪音，而且熱傳導能力強，是在有限的空間內實現熱量迅速轉移，進而增大散熱面積，大幅提升被動散熱效果的有效手段。但是這樣的散熱方式還是有缺點的，因為散熱能力不夠強勁，只能運用在中端卡上面，高端如果要采用此技術就必須要加個風扇了。

功率計算編輯 播報

任何器件在工作時都有一定的損耗，大部分的損耗變成熱量。小功率器件損耗小，無需散熱裝置。而大功率器件損耗大，若不采取散熱措施，則管芯的溫度可達到或超過允許的結溫，器件將受到損壞。因此必須加散熱裝置，最常用的就是將功率器件安裝在散熱器上，利用散熱器將熱量散到周圍空間，必要時再加上散熱風扇，以一定的風速加強冷卻散熱。在某些大型設備的功率器件上還采用流動冷水冷卻板，它有更好的散熱效果。散熱計算就是在一定的工作條件下，通過計算來確定合適的散熱措施及散熱器。功率器件安裝在散熱器上。它的主要熱流方向是由管芯傳到器件的底部，經散熱器將熱量散到周圍空間。若沒有風扇以一定風速冷卻，這稱為自然冷卻或自然對流散熱。

熱量在傳遞過程有一定熱阻。由器件管芯傳到器件底部的熱阻為R JC，器件底部與散熱器之間的熱阻為R CS，散熱器將熱量散到周圍空間的熱阻為R SA，總的熱阻R JA=R JC+R CS+R SA。若器件的最大功率損耗為PD，並已知器件允許的結溫為TJ、環境溫度為TA，可以按下式求出允許的總熱阻R JA。

R JA≤(TJ-TA)/PD

則計算最大允許的散熱器到環境溫度的熱阻R SA為

R SA≤({T_{J}-T_{A}}\over{P_{D}})-(R JC+R CS)

出於為設計留有余地的考慮，一般設TJ為125℃。環境溫度也要考慮較壞的情況，一般設TA=40℃ 60℃。R JC的大小與管芯的尺寸封裝結構有關，一般可以從器件的數據資料中找到。R CS的大小與安裝技術及器件的封裝有關。如果器件采用導熱油脂或導熱墊後，再與散熱器安裝，其R CS典型值為0.1 0.2℃/W;若器件底面不絕緣，需要另外加雲母片絕緣，則其R CS可達1℃/W。PD為實際的最大損耗功率，可根據不同器件的工作條件計算而得。這樣，R SA可以計算出來，根據計算的R SA值可選合適的散熱器了。