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征服最热单核显卡 六款高端散热器横评

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  【IT168 评测中心】随着显卡领域迈向55nm时代,显卡性能得到突飞猛进的提升,对于极端级用户而言至高无上的性能才是他们所渴望的,这一部分用户往往会对高端显卡进行超频来满足他们对高性能的欲望。由于显卡核心制作工艺的攀升,显卡的可超频幅度也相应得到提高,但是把显卡超频至高频率情况下,运行游戏经过长时间满载会导致显卡核心温度高居不下,有部分用户对显卡超频之后还会因过热而重启甚至损坏显卡,这样盲目超频来获取高性能的操作是并不理智的。

  谈到现今主流的优异单核显卡产品非Nvidia GTX280与ATI Radeon HD4870莫属,为用户提供强劲性能的背后还有高达170w功耗,超高的显卡功耗意味着核心发热量巨大。高端显卡的公版散热器时常成为了发烧级玩家嘲笑的对象,设计保守的公版散热器应付普通游戏应用已经呈现力不从心的状态,更别夸谈对显卡进行超频了。尽管核心温度高的问题GPU难辞其咎,“先天”的缺点我们无法纠正,但还是可以通过“后天”的改善进一步发掘高端显卡的性能,那就是为“爱卡”选购一款优秀的散热器进行搭配。

发热量巨大的公版Radeon HD4870
发热量巨大的公版Radeon HD4870

  为了让高端用户进一步了解国内销售的优异显卡散热器真正性能,我们IT168评测中心网罗了市面上多款散热效果出众的散热器进行本次对比评测。市面上一大部分的散热器产品已经得到大众的认识,因此我们并没有把这一类产品加入到本次对比评测之中,本次参测的产品主要包括近期推出的中高端散热器产品以及散热器领域中性能极其优秀的产品。

 

热管工作原理与机箱风道注意事项

  回顾过往几年的散热器领域,我们发现热管技术其实只是近两年较为常见,并且热管技术的应用成为了高端散热器的专利。如果要了解热管技术的诞生应当追溯到1963年美国LosAlamos国家实验室,当时发明者G.M.Grover创造了一种叫“热管”的传热元件,利用热传导原理与致冷介质实现快速的热传递效果,热管的导热能力超越当时任何一种已知金属的性能,创造热管技术的举措进一步改变了人类传统散热器的设计思路,为全新型散热器开创了新时代。

热管原理与内部导热介质循环图
热管原理与内部导热介质循环图

  普遍的热管是由管壳、吸液芯与端盖组成,管壳一般是采用铜材质的金属造成,金属管内部会先采用抽真空工艺,再在封口前注入液体。热管的两端一般温度差较大,一端是蒸发端(即与散热底座接触的一端),另一端是冷凝端(即与散热鳍片接触的一端),而管内的液体是处于蒸发端,当蒸发端吸收热量达到液体的蒸发温度时,液体就会开始蒸发成水蒸汽,原本气压极低的热管内部,会随着蒸汽的增加而气压增大,蒸汽会受到气压的作用力流动至冷凝端,当蒸汽到达冷凝端的时候会瞬间液化,这时候设计在热管内壁的吸液芯会把液体回流到蒸发端,这样就完成了热管内部运作的一次循环。

热管内部的工作原理动态图
热管内部的工作原理动态图

  我们从上述的热管原理解说可以了解到导热循环只要经过了热管内部液体—汽化、再由汽化—液化,利用液体蒸发制冷,导致热管两端温度差距大,产生热对流,热管仅依靠液体相变就可以实现高效的导热能力。从热管的工作原理我们可以总结得出热管具备以下的特性:热管的两端温差越大,热量传导循环效率就越高;热管越长,热传导循环一次的散热性能就越好。

 

  风道构建是否合适影响热管效能的发挥

  热管的其中一个特性是热管两端温差越大,热量传导循环效率就越高,这一定律适用于一切采用热管技术的散热器。曾经有专业的DIY玩家对热管风道进行过详细的测试,从测试结果表明,当热管中端受到冷空气的影响就会导致热管内部的热循环速度降低,热管整体导热性能大幅度下降。笔者建议消费者在装配热管散热器之后,尝试不同的风向并且妥善处理机箱风道,尽量避免风力直吹热管的中端部位,通过不同的风扇装配方式测试出非常好的的搭配方案,让热管散热器的最大性能为你的设备时刻带来凉快的工作环境。

 

测试平台介绍

PowerColor Radeon HD4870

  本次高端散热器对比测评采用目前最为优异的迪兰恒进Radeon HD4870火钻版,完全基于公版PCB设计的迪兰恒进Radeon HD4870火钻版在做工与用料方面比公版4870还要优秀,四相供电与ZEROtherm散热器设计为高频稳定打下了坚实的基础。此款显卡的默认频率为800/3800MHz,相对比公版HD4870频率750/3600MHz稍高,因此我们采用这样一款高频高效高功耗的显卡作为硬件基准,必定可以最大程度去发掘各款显卡散热器的非常好的散热潜力。

Radeon HD4870 GPU-Z信息

PowerColor Radeon HD4870的原装风扇

  为了突出各款高端显卡散热器的性能,还加入了迪兰恒进Radeon HD4870火钻版原装风扇的测试表现进行对比,我们千万别小看此款原装风扇的性能,ZEROtherm散热器是采用两条热管搭配分段式调节风扇,为4870提供优秀散热方案的同时还有效控制风扇噪音,也为用户带来了安静的工作环境。

 

测试软件设置与测试细节说明

FurMark测试设置

Furmark选项设置

  我们采用FurMark V1.5对显卡进行满载测试,通过设置1920x1200高分辨率令显卡达到高负载效果,运行30分钟满载测试。

 

测试细节说明

Noctua NF-P12

  由于本次参测的部分显卡散热器是并没有配备散热风扇,因此我们统一采用Noctua NF-P12散热风扇搭配这一部分的显卡散热器进行测试。Noctua NF-P12具体规格为120mmx120mmx25mm,DC12v 0.09A的工作电流,具备SSO轴承与特殊设计的扇叶,Noctua NF-P12可以为散热器提供较大而且安稳的风量,并且运转时非常安静。搭配Noctua NF-P12的散热器分别是Accelero S1Thermalright T-Rad2Thermalright HR-O3GTTT Fanless 330

OCZ FreeZE硅脂

  为了充分体现每一款显卡散热器的非常好的性能,我们采用了国内最为优异的散热硅脂OCZ FreeZE,每一款散热器装配上迪兰恒进Radeon HD4870火钻版之后,都会进行10分钟显卡满载的硅脂磨合期,确保GPU与散热器紧密接触。经过30分钟FurMark满载测试之后,应用Rivatuner的温度监控功能读取GPU满载期间的最高温度,我们还采用精确度达到0.1℃、测试温度范围支持-200~1000℃的VICHY DM6803A+分别对显存、显卡电容、供电Mosfet与PCB进行温度测量,探温头途上少量硅脂再接触相关元件进行温度读取(在显卡满载情况下测量)。SMART SENSOR-AR814噪音测试仪器的放置位是距离散热器半米,噪音实测数据是读取风扇运转中的噪音最高值。

  编者注:由于显卡的显存、电容、供电Mosfet与PCB的温度测量方法并不专业,测量数据可能会存在一定的偏差,当然这一系列的温度数据可以在一定程度上反映散热器的综合散热能力,因此笔者建议读者对此系列数据仅作参考依据。

 

酷似蝙蝠飞翼——TT

参考零售价:298元

  Sorb是Thermaltake针对现今主流显卡所推出的一款显卡散热器,拥有近10年散热设备研发制作经验的Thermaltake(TT)实力无庸置疑。TT Sorb显卡散热器是由全铜底座+铝制散热鳍片+8cm风扇+两根热管组合而成,外型颇为时尚的TT Sorb身形轻巧玲珑,凭借141x141x34.5mm的身姿与220g的体重,TT Sorb成为了本次高端散热器对比测评中最娇小的一名选手。

精致轻巧的TT Sorb

  TT Sorb的外型设计为消费者带来无限遐想,仿如酷炫的蝙蝠飞翼、又如飞舞中的蝴蝶......TT Sorb采用镀镍工艺,整个散热器显得格外精致并且具备防氧化特性,两根6mm热管完全贯穿整个散热器,每侧46片散热鳍片采用穿fin工艺紧密排列,遵循弧形排列的散热鳍片具备全方位的散热优势。纯铝打造的散热鳍片模块具备优秀的导热能力,热管中端与接触GPU的底座相结合,热量可以迅速从热管的两端传到每一片散热鳍片,采用高效的8cm风扇即可把热量迅速消散。

 

TT Sorb的正反面

双热管设计的TT Sorb

 

TT Sorb细节赏析

  TT Sorb采用了对称式设计,8cm风扇位于整个散热器的中央,TT-8015L风扇规格为DC12v 0.23A,风扇厚度为15mm,刀锋型的扇叶应用了TT的“semi-blades”专利技术,风扇不需要提升转速,扇叶只要根据刀锋型的设计即可实现更高风压更大风量的效果,进一步提升散热效能减少噪音。

光滑如镜的底座

 

TT Sorb附件包括8颗显存散热片与相关扣具

 

蝴蝶展翅——TT Fanless 330

参考零售价:418元

  Fanless 330是Thermaltake近期推出的新款显卡散热器,标称0噪音设计的Fanless 330据闻是采用了水循环的内部导热方式,搭配106片散热鳍片通过机箱空气流通实现主流显卡零噪音的效果。拥有超前构思的Fanless 330到底能否通过被动散热方式真正实现HD4870零噪音运行呢?

  TT Fanless 330经过镀镍工艺处理,尽管长时间使用也可以避免氧化的情况,散热器尺寸为180x123x69mm,主要由4根6mm热管+全铜散热底座+铝材质散热鳍片,主要由铝质构成的Fanless 330重量仅为260g。TT Fanless 330通过创新式设计,三重散热模块可以充分利用显卡正面与背面的风道气流,在内部较为宽广的机箱里Fanless 330的散热效果较为明显。

三重散热模块设计

TT Fanless 330侧面赏析

TT Fanless 330细节赏析

  我们从这个角度可以清楚了解到热管与散热鳍片设计成三个散热模块,四根热管通过穿fin工艺与散热鳍片连接在一起,两条热管搭配散热鳍片组成显卡正面的散热模块,剩下的两条热管各自延伸至显卡的背面,搭配大量的散热鳍片形成较为合理的散热系统。

 

厚实的全铜底座与热管结合良好

镜面般的纯铜散热底座

 

附件包括13颗显存散热片以及相关装配扣具

 

黑天使的化身——Zalman GV1000

参考零售价:490元

  Zalman(思民)在散热设备领域当中有较高的造诣,Zalman推出的产品工艺精湛、效果超卓,拥有优秀效能以及奢华外表的Zalman产品堪称散热器中的工艺品。现今Zalman最优异的显卡散热器是GV1000,如果是Zalman的粉丝,肯定会知晓Zalman GV1000实际上是VF1000的镀镍版本,全黑色的设计显得Zalman GV1000酷炫十足。

  Zalman GV1000尺寸为160x80x30mm,散热器整体架构简单,散热器主体由散热鳍片、热管与散热底座组成,整个散热器除了风扇之外,其他部件全部由纯铜作为主要材质,因此Zalman GV1000重量达到380g,四根5mm热管与52片散热鳍片通过焊接工艺紧密结合,散热面积高达2300cm2可以确保散热器具备不俗的散热能力。

 

  Zalman GV1000采用了自家的8015风扇,带红色LED灯功能,风扇规格为80x80x15mm,DC12v 0.45A,最高转速可以达到3600RPM,噪音方面绝对不能忽视,幸好产品附件附送一款风扇调速器,用户可以根据显卡的需求而自行调速,尽量减少噪音。Zalman的散热鳍片设计独特,采用了Zalman VFP(Variable Fin Profile鳍变剖面)特色专利技术,能在有限的鳍片面积通过特殊形状设计实现最大的通风面积为GPU散热。

Zalman GV1000的热管设计

Zalman GV1000细节赏析

散热底座具备多种孔位支持

  Zalman GV1000的兼容性非常强大,6种孔位设计使得GV1000适用于现今任何一款显卡。细看散热底座,Zalman的工艺简直无可挑剔,底面光滑并且具备镜面般的效果。

  Zalman GV1000的附件当中包括8颗显存散热片、相关装配扣具、一包小量硅脂以及一个风扇调速器。

昔日的散热王者——Thermalright HR-O3GT

参考零售价:440元

  亚洲以至全球著名的散热器品牌Thermalright(利民)是散热器领域当中的领航者,Thermalright所推出的产品当中不乏精品,无论CPU散热器还是GPU显卡散热器,风冷之王的宝座都是属于Thermalright。一直有留意显卡散热器领域的朋友对HR-O3GT一定不会陌生,曾经屡受好评以及嘉奖的HR-O3GT为Thermalright立下了不少丰功伟绩,正因为如此我们本次高端散热器对比测评更不能缺少这一代王者的参与。

利民HR-03GT

  Thermalright HR-03GT是一款采用六热管设计的显卡散热器,散热器尺寸为129x156x54mm,重量达到410g,整个散热器经过镀镍工艺之后具备防氧化特性。34片散热鳍片由6根热管贯穿,散热鳍片与热管之间采用了焊接连接工艺,这样的设计可以使界面热阻控制得较低,热量从热管传导至散热鳍片效率更高,但是焊接的连接方式成本较高。

 

  从这个角度来看,Thermalright HR-03GT的散热鳍片上有很多通风孔,而且在散热器上有很明显的接合线,其实这一切都是引用了利民的双鳍片接合法+针孔工艺专利技术,更多的通风孔可以增加散热器内部的通风性,可以令散热效果更出色。

 

Thermalright HR-O3GT细节赏析

  实际上Thermalright HR-03GT采用了双镜面底座设计,这样的设计散热器的安装方式就更为灵活,用户可以按照风道以及主板布局设计来安装散热器。底座采用了厚实的铜质打造而成,底座与热管结合良好,光滑的底座表面更有利于GPU与底座接触。

  Thermalright HR-O3GT保持利民散热器的一贯作风,包装里并没有配送风扇,用户需要按照自己的需求搭配风扇,产品附件当中包括13颗显存散热片、相应的风扇扣具、GPU装配扣具以及一支利民优质硅脂。

冰封利刃——Thermalright T-Rad2

参考零售价:420元

  T-Rad2是Thermalright于今年9月推出的一款显卡散热器,轻薄设计的T-Rad2经过镀镍工艺处理,显得格外沉稳大气。散热器尺寸为228x104x24mm,长度达至228mm的T-Rad2与一张Radeon HD4870差不多长,厚度仅为24mm的T-Rad2尽管装上25cm厚的风扇后整个散热系统也不足50cm厚度,这样的设计可以进一步释放机箱内的空间,并且使其他PCI硬件装配空间更为充裕。

  

  Thermalright T-Rad2意义为“Twin Radiators”,意译为双散热器,我们才正面角度可以看出T-Rad2配备两套风扇螺丝位,可以同时安装两把9cm风扇。六根热管与散热鳍片通过焊接工艺结合在一起,两者接触的长度达到166mm,T-Rad2拥有多达83片散热鳍片,每一片鳍片细长而且高度仅为15mm,这样的鳍片设计对气压要求不高,气流应用效率的显著提高意味着T-Rad2并不需要搭配风量大的风扇,依然可以表现出优秀的散热能力。

Thermalright T-Rad2正反面

  重量为360g的Thermalright T-Rad2很有份量,不过厚度较小的T-Rad2不容易导致显卡PCB板变形,风扇的风力可以很轻松穿过较薄的鳍片而直接吹到显卡PCB板、电容以及Mosfet等元件之上,综合散热性能较高的T-Rad2让人期待。

 

Thermalright T-Rad2细节赏析

六根热管与散热底座接触

  Thermalright T-Rad2的散热底座面积较大,而且整体设计光滑厚实,采用全铜设计的散热底座与6根热管结合紧密,传导能力优秀的底座+6根高效热管+创新式扁平鳍片模块设计+夸张的超大散热面积+双风扇散热可以把整个热管散热效能发挥得淋漓尽致。

 

  Thermalright T-Rad2同样延续利民散热器的一贯风格,包装里并不配送风扇,用户需要按照自己的需求搭配风扇,产品附件当中包括15颗显存散热片、相应的风扇扣具、GPU装配扣具以及一支利民优质硅脂。

来自瑞士的烤肉架——Accelero S1

参考零售价:227元

  Arctic Cooling是全球著名的散热器产品制作厂商,诞生于2001年的AC以全球消费者提供个性化散热设备并且时刻为用户带来非常好的散热方案为发展核心,在瞬息万变的市场当中依然保持较强的竞争力。经过全新升级设计的Accelero S1为最新款的显卡提供了更好的支持,整个散热器由4根纯铜热管+32片铝质散热片+全铜底座组合而成,夸张的散热器体积让人惊叹不已。

Accelero S1显卡散热器

  Accelero S1散热器身形比较庞大,尺寸为215x138x33mm的散热器主体由巨大的铝质鳍片与四条热管组成,有“烤肉架”之称的Accelero S1是本次高端散热器对比测评中体积最大的一款产品。虽然Accelero S1的体积巨大,但是重量仅为286g,这样不成比例的设计其实内有乾坤。

Accelero S1的侧面赏析

  我们可以看到Accelero S1散热器结构是非常简单,整个散热器的重心设计在散热片上,热管与散热片结合方式采用了穿fin的制作工艺,细长的散热片统一采用了铝材质制作而成,大量的轻薄铝质散热片也不会太重,这也是Accelero S1为何如此轻巧的原因。

  过重的显卡散热器会对一些中低端显卡造成PCB变形,甚至出现损坏的情况,Accelero S1的设计恰到好处,较轻的散热器可以进一步减少显卡PCB的负担。

 

Accelero S1细节赏析

  Accelero S1的散热底座与4根热管均采用纯铜设计,6mm纯铜热管在弯曲位处理得较好,热量由底座分散至4根热管再迅速传递到每一片散热片上,散热面积达到2700cm2的铝质散热片为优秀散热性能打下基础。

  Accelero S1底座安装架上有不同孔距的孔位设计,可以满足现今主流的显卡安装需求,散热器底座出厂时已经涂有一层硅脂,用户在安装散热器的时候可以直接使用,有效避免用户涂抹硅脂不均匀导致接触不良的现象。

  AC S1的附件相当丰富,其中包括12颗显存散热片、相关扣具螺丝、黑色塑料支架以及多个通风口的机箱档板。

综合性能与噪音表现对比图

参测的六款高端显卡散热器

 

  从待机与满载两个不同负载性能对比图中可以看出,搭配Noctua NF-P12风扇的Thermalright HR-03GT与T-Rad2性能尤为出众,紧随其后的是Accelero S1、Zalman GV1000与TT Fanless 330,TT Sorb的散热性能甚至不如迪兰恒进Radeon HD4870火钻版原配的ZEROtherm散热器,而只是通过被动散热方式的TT Fanless 330竟然能够控制住HD4870满载30分钟的残酷测试,其散热性能也得到肯定。

 

  采用Noctua NF-P12风扇进行搭配的Accelero S1Thermalright T-Rad2Thermalright HR-O3GTTT Fanless 330 四款散热器的噪音表现都是相差无几,TT Sorb风扇转速不高因而噪音并不明显,Zalman GV1000(2200转)与迪兰恒进Radeon HD4870火钻版原配的ZEROtherm散热器全速运行的噪音表现均在49-50分贝之间,而静音之王当然是属于依靠被动散热的TT Fanless 330,相反噪音之王得主就是风扇全速达到2800转的Zalman GV1000。

 

编辑推荐产品与点评

 

非常好的性能——Thermalright T-Rad2

  尽管Thermalright T-Rad2没有在综合性能表现获得全胜,但是笔者认为T-Rad2才是本次中高端显卡散热器对比测评具备非常好的性能的产品。Thermalright T-Rad2拥有六条6mm热管+83片散热鳍片造就了无懈可击的散热效能,遗憾的是本次测评当中并没有采用两把9cm风扇进行搭配,因而在热管末端以及供电部分并没有得到很好的兼顾,在如此不利的条件下依然能够表现出超卓的散热性能,Thermalright T-Rad2登上非常好的显卡散热器的宝座绝对当之无愧。

完成不可能的任务——TT Fanless 330

  迪兰恒进Radeon HD4870火钻版核心保护温度为104℃,HD4870装配上TT Fanless 330散热器之后,仅通过机箱的内部风道以及CPU风扇带来的空气流通,竟然可以压制HD4870长达30分钟的满载测试,TT Fanless 330的散热性能得到笔者一致肯定。(笔者并不推荐用户采用Radeon HD4870这样的高端显卡搭配被动散热方式长期使用)

 

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