การออกแบบระบายความร้อนสำหรับฮีทซิงค์ GPU ประสิทธิภาพสูง

ในปัจจุบัน แม้ว่าประสิทธิภาพของกราฟิกการ์ดจะเพิ่มขึ้นอย่างมาก แต่ปัญหาการใช้พลังงานและการสร้างความร้อนกลับมีความโดดเด่นมากขึ้น ในบรรดาโฮสต์พีซี การ์ดกราฟิกกลายเป็นฮาร์ดแวร์ที่มีการสร้างความร้อนมากที่สุด และฮีทซิงค์ของการ์ดกราฟิกก็ใหญ่ขึ้นเรื่อยๆ ในปัจจุบัน หม้อน้ำมากกว่า 90% ใช้ท่อความร้อนและฮีทซิงค์ที่มีโครงสร้างเชื่อมแบบครีบ

การออกแบบท่อระบายความร้อน:

นอกเหนือจากการดัดท่อความร้อนที่จำเป็นแล้ว ท่อความร้อนส่วนใหญ่ควรออกแบบให้ตรงที่สุดเท่าที่จะทำได้ และระดับการดัดงอก็ค่อนข้างน้อย การออกแบบท่อความร้อนแบบตรงนั้นมีประสิทธิภาพการกระจายความร้อนที่ดีกว่ามาก การโค้งงอมากเกินไปจะเพิ่มความต้านทานความร้อนและลดประสิทธิภาพการกระจายความร้อน นอกจากนี้ ตามข้อกำหนดด้านประสิทธิภาพของโมดูลฮีทซิงค์ สิ่งสำคัญคือต้องเลือกเส้นผ่านศูนย์กลางของท่อความร้อน ความยาว ความหนาที่เรียบ และโครงสร้างภายในของท่อความร้อนที่แตกต่างกันอย่างเหมาะสม

วัสดุทองแดงช่วยดูดซับความร้อนได้เร็วยิ่งขึ้น:

ความจุความร้อนจำเพาะของทองแดงสูงกว่าอลูมิเนียม สแตนเลส และวัสดุอื่นๆ ดังนั้นความสามารถในการดูดซับความร้อนของทองแดงจึงดีกว่าวัสดุโลหะทั่วไปอื่น ๆ การเติมวัสดุทองแดงอย่างเหมาะสมในการออกแบบฮีทซิงค์ของกราฟิกการ์ดจะช่วยให้ประสิทธิภาพโดยรวมดีขึ้น ฐานทองแดงบริสุทธิ์สัมผัสใกล้ชิดกับแกนกราฟิกการ์ดเพื่อดูดซับความร้อนที่ปล่อยออกมาจากแกนกราฟิกการ์ด ความร้อนจะถูกถ่ายโอนไปยังแผ่นฐานอะลูมิเนียม ครีบ และท่อความร้อน และการกระจายความร้อนจะถูกเร่งโดยอาศัยการระบายความร้อนด้วยอากาศแบบบังคับ

Fin stack และกระบวนการบัดกรี:

นอกจากคุณภาพและการจัดเรียงท่อความร้อนแล้ว ปัจจัยสำคัญอีกประการหนึ่งในประสิทธิภาพการระบายความร้อนที่ดีก็คืออัตราการใช้ครีบ สำหรับหม้อน้ำ การระบายความร้อนจากแกน GPU ถือเป็นเรื่องหนึ่ง วิธีการนำความร้อนจากปลายท่อความร้อนไปยังครีบอย่างมีประสิทธิภาพถือเป็นข้อเชื่อมโยงที่สำคัญมาก หากการนำความร้อนทำได้ไม่ดี ประสิทธิภาพของท่อความร้อนก็จะไร้ประโยชน์

โดยปกติแล้ว เทคโนโลยีการบัดกรีแบบรีโฟลว์จะถูกนำมาใช้ในการเชื่อมท่อความร้อนและครีบโดยตรง ซึ่งจะทำให้ท่อความร้อนและครีบพอดีกันมากขึ้น และปรับปรุงประสิทธิภาพการนำความร้อน ข้อกำหนดการออกแบบกระบวนการของ "ครีบซิป" นั้นสูงมาก หากระดับกระบวนการผลิตไม่ดี ความหนาแน่นของครีบเคสไม่เท่ากัน หรือครีบแต่ละตัวไม่พอดีกับท่อความร้อน ประสิทธิภาพการกระจายความร้อนโดยรวมของโมดูลฮีทซิงค์จะได้รับผลกระทบอย่างมาก

เนื่องจากความถี่ในการทำงานของคอร์ของ GPU เพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องและความถี่ในการทำงานของหน่วยความจำกราฟิก ความสามารถในการทำความร้อนของ GPU จึงเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วเช่นกัน จำนวนทรานซิสเตอร์ในชิปแสดงผลถึงหรือเกินจำนวนใน CPU ด้วยซ้ำ การบูรณาการในระดับสูงเช่นนี้ย่อมส่งผลให้ค่าความร้อนเพิ่มขึ้นอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ เพื่อที่จะแก้ไขปัญหาเหล่านี้ โซลูชั่นระบายความร้อนที่ดีเยี่ยมคือสิ่งที่จำเป็นสำหรับการออกแบบตัวระบายความร้อน GPU