5 l2 {0 F& u& m: w! L2 A% {( U, ^一.显卡的供电& Z6 g+ _- h) O8 B
! h, b" b4 d$ w2 q. y: R5 i2 Y之前大部分显卡都使用8pin PCIE供电接口,能提供225W左右的供电,高功耗显卡则使用多个8pin才能满足需求。! c: B: `4 }2 ^" _
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这张4080猛禽使用了最新的12V-2x6接口,体积十分小巧,单个接口可提供高达600W的供电。" u5 F& @4 o+ L
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华硕也设计出了无需外接供电线的背插显卡,可以直接从主板取电,安装以后会更加的简洁美观,但要搭配特定的主板或转接头才能使用。- D3 z0 a X8 m4 ~/ ^ D$ h
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二.显卡的散热* G& {/ m& B$ q, G
( E7 g5 v- I+ \; f1 Z. p- X这张显卡在满载时的功耗可以达到360W,为了有效的排出热量,巨大的散热模组占据了整张显卡90%的体积。/ w: \# T! ?( }3 q4 S [1 ^
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而最下面这张小小的电路板才是显卡的本体,也是热量的来源。 ; @: E1 {! E2 ]& c# w
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散热模组由风扇,鳍片,热管与均热板构成,这里的核心是热管,热管的内壁是由粉末烧结成的多孔结构,在制造成型后,热管内部会填充少量的高纯水,并被抽成真空,以降低水的沸点和凝固点。5 O9 ?8 n# Z# y$ a8 C. i1 t3 ^
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散热原理:当热管一侧接触到热源,这一侧的水就会蒸发为水蒸气,往压强更低的另一侧飘荡,在温度更低的区域释放热量,重新凝结成液态水,而凝结的液滴,会在毛细作用下,沿着多孔的内壁回流,达成气液循环,通过气体液体的转化,实现热量的高效传导。 , y" m) ~1 v2 g& s. ^7 B7 }3 A0 ]2 e3 ]+ q, U: F/ m6 _
为了提高导热效果,大部分显卡会使用多根热管来传递热量,但热管直接接触核心不仅会有空隙,还会有热管无法接触到GPU芯片。所以现在高端显卡一般会使用大铜底包裹热管进行均热,一些高端显卡会使用到能力更强的均热板取代大铜底。均热板,你可以理解为面积非常大的板状热管,同样采用气液转换传递热量,导热能力是纯铜底的数倍。 " } o) r* M2 t 8 |4 d7 Z" D: V& J8 n 不过热管和均热板能提供的对流面积非常有限,因此还需要搭配大量的铝制散热鳍片,扩大散热面积,最后通过风扇加强空气对流,带走芯片上的热量。早期的显卡采用下压式风扇设计,从风扇面进风,从侧面出风。现在显卡为了提高散热效果,会采用贯穿式风道设计,热量可以直接从背板的隔栅处排出。4080猛禽的风扇还使用了特殊的设计,中间的风扇与左右两侧的风扇旋转方向不同,保证风扇之间的气流方向相同,从而更高效的排出热量并降低噪音。 9 P6 G O, j* ]# w3 r) a7 {; K6 o2 l! l! M" U; P
$ X' H( H! v1 o三.显卡的主板 1 r2 P+ J B( T7 j 6 x/ s/ }/ t5 W' d 我们可以把这块电路板从外往里划分成四个部分:接口,供电,显存以及GPU。 z$ A/ u% S2 O5 B' A9 O8 _) u0 p" `& ~2 S0 {5 w& ~, w% Q: i. R , E$ Q2 f4 M/ u+ H' S/ ? @. T8 L# r7 |+ ^7 `
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GPU相当于显卡的大脑,负责几乎所有的运算任务。要注意,GPU并不等于显卡,GPU通常指的是最中间的这块儿芯片,而显卡指的是包括芯片、显存、供电接口、电路板以及散热模块的整体。 - e5 ^1 `. ~8 V) [- J& }- P1 t) q/ ]* S, @$ G. x9 D
GPU芯片主要由英特尔、AMD和Nvidia 三家厂商供应,而我们熟知的华硕等AIC厂商主要完成的是电路板与散热的设计和生产。 ( o/ s0 C5 i* x. Z3 g$ J2 G( [2 Y6 H+ r/ A# e
就像主板上所有的元器件都是为CPU服务一样,显卡电路板上的所有元器件也都是为GPU而服务的。视频接口让显卡可以直接把运算好的图像发送给显示器显示。这张4080猛禽搭载了两个HDMI2.1和三个DP1.4接口,不同版本的视频接口能承载的分辨率和刷新率不同。3 b$ R( f2 I+ S% H
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PCIE接口让显卡能够通过主板和CPU、内存等其他原器件交互数据,它的数据传输能力和版本以及规则有关。比如说这张4080猛禽用的就是PCE4.0 x16接口,在主板同样支持PCE4.0的情况下,单条4.0通道每秒可以传输2GB的数据,16条总共可以传输每秒32GB的数据。 " D8 y) U' K+ t6 k$ l6 i. l$ k8 W2 W5 C* r2 I8 U7 A7 `& R
, t( N# B4 @8 D( a 供电模块保证了显卡有充足的电力分配,它们分布在GPU和显存的外围,由PWM芯片、电容、电感和。MOS管组成电源会从右上方的供电接口输入+12伏的供电,之后再用供电模块儿降压至1.1伏与1.35伏,输送给GPU与显存。这张RT4080猛禽采用直出供电的设计,一个MOS管和一个电感就是一个供电项,总共有18项70A的GPU供电和三项50A的显存供电,即使显卡满载运转,也能提供持续稳定的电能。- G% {' O" ~- c+ y. p- h7 j7 p7 H$ Q
9 |- |+ j7 h6 Y CPU在计算时需要把数据临时存放在内存里,而高速运行的GPU同样需要把数据暂存在显存里,GPU周围黑色的小方块就是显存,这块4080猛禽使用的是最新的GDDR6X显存,频率1400兆赫兹,每颗显存都是2GB的容量,32bit的位宽,八颗一共16GB、256bit。图片! j* A% o' B# O D% |$ @9 Y