前言

在高负载应用中,电脑搭建中的主要角色CPU可以达到85度高温,但是在待机状态下,低热功耗设计的型号发热量仅有20-30度左右。而显卡则不同,作为电脑中发热量最大的硬件。高温时可达到100度,有些显卡上限甚至可以到110度。

至于硬件散热和废热处理,有多种方法。高级玩家会选择上水冷给硬件降温,主要由水泵、水箱、管子、冷排和散热头等配件组成,这种方法固然有效,但是价格昂贵,这也是很对DIY玩家止步的主要原因。让显卡在高负载状态下实现低温也不是只有水冷能够做到,风冷+多热管+散热片也可以解决温度问题,但是相对需要牺牲的噪音和空间需求。

我将分享一下我是如何使用风冷对显卡进行降温,并且实现在超频挖矿的应用中,满负载状态下实现45度低温。这是HashMiner以及MSI After Burner超频软件,可以看到我使用的这张玩家国度猛禽RTX2080,在核心时钟频率2G,显存频率7.8Ghz(GDDR换算前)时,温度仅有45度。其实核心频率还可以再往上走,无奈被挖矿软件硬件自检不通过。

ocpic

在还没有完成这套DIY散热之前,在显存超频仅150兆赫的情况下,温度就已经飙升到90度。温控让时钟频率撞墙,大大影响了算力。而因为我ROG Z390E主板有3个PCIEx16,并且另外两个PCIE我接了另外一张GTX 980和一张LSI阵列卡。显卡本就是“热”老虎,加上LSI低端阵列卡那60度的待机温度,让机箱的温度变得很热。我的机箱是海盗船780T,全搭大小且显卡横装。显卡的鳍片与机箱排风扇呈90度,废热风会直接全部打到机箱侧板玻璃上。接下来热风一共有两种选择,往上走和往下走。

如果废热风往上走是最理想的风道方案,因为CPU散热使用的贼船240一体水冷,不像塔式铜散热器不会被热影响到。反而,如果废热风往上走,将会被上方的12厘米排风吸走吹到机箱外面。可是,消费级机箱不像企业级,几乎对机箱风道没有任何的引导,所以不排除热风向下走的可能性。如果热风向下走的话,会和下方GTX980吹出的热风结合,正因这点,RTX2080的温度只高不下

GTX980同时被分配了高负载运算工作,100%风扇转速将会吹出大约60度左右的热风。这一点严重影响了RTX2080的温度。

机箱内部图片

尝试一:加装排风扇

所以,我首先想到的就是在机箱PCIE等高处,装一个14厘米的排气风扇。因为机箱在那个位置没有螺丝,我使用了磁铁螺丝柱子把风扇牢牢的吸在机箱背后。然而效果并不是很好,我认为主要是因为下方的机器进风口已经被硬盘阵列挡住,风道最终还是没有形成。两张显卡的温度只是简简单单的下降了几度

后背增加一个风扇

尝试二:显卡背板安装散热鳍片

因为挖矿和需要大量超频显存,所以显卡背板一定会非常烫,所以安装新的散热鳍片应该是个好的选择。散热鳍片选用的是HP DL360P1U服务器的两个CPU散热器,这台惠普的刀片因为风扇太吵了就干脆不用了。没想到这两个单热管散热鳍片大小刚刚好能放上显卡背板,可是因为纯被动散热,温度也没有明显下降

360pg8 服务散热鳍片

尝试三:组合各种降温方法

前两次的失败尝试,我决定组合所有可能的散热方法并且加强各方面的散热效率。我第一个想到就是一定要把显卡移到机箱外面,做成开放式,直接与新鲜空气接触。一旦RTX2080GTX980分开,GTX980在下方排出的废热风不会被RTX的进风风扇吸入,开放式则由20度的新鲜空气吸入替换之。可是开放式的显卡设计也随之引来很多问题:

  • 如何将显卡连接到主板?
  • RTX2080的双8pin独立供电怎么办?
  • 挖矿的算力会不会减少?
  • 落灰问题以及安全问题?

那么关于如何将显卡连接到主板,有两个选择。PCIEx16延长线是个非常好的选择,不但不会掉带宽,显卡性能也不怎么会被影响到。但是!但是!PCIEx16的延长线真的太贵了(╯‵□′)╯︵┴─┴,某宝随便一搜都是200-300左右,这远远超出了我的DIY预算。并且,非常致命的一点是,我能找到最长的PCIEx16延长线只有60厘米,非常的短而且线型又宽又扁像一张纸。最后我选择了减少带宽保存算力,因为挖币并不需要大带宽传输,PCIEx1转USB3.0再转PCIEx16会比较适合我。可以购买任意长度的USB3.0来延长显卡外接的距离。

关于显卡上的两门独立供电,正好5年前初一装的电脑的贼船550瓦电源还能用,想着2080猛禽再猛也吃不完400瓦的电,给显卡单独挂一个电源也可以减少现在在用的贼船1200瓦电源的压力。并且,所有加装的散热风扇可以依靠这个显卡的独立供电来完成工作,这样子的话电脑机箱连接外接的显卡只需要一根线就足矣,可以做的很美观。至于不插主板怎么启动电源,我拿了两根面包板条线,短接24pin绿线GND就可以启动,用两根的原因是怕线径不一样万一接触不好。

短接

至于显卡的摆法我使用了一个显卡竖装支架将把显卡立起来装。这样子弄的好处是,显存和核心的主散热鳍片开口朝向房间天花板,排出热空气会直接顺势上升排走。把显卡按到竖立架上,然后把一整个架子潦草的直接用502粘在电源上,为了减少共振加装2片海绵垫一起粘上。

气体加热后,质量不变、体积膨胀,因此热空气的密度变小就会上升。

RTX2080 竖装

开机尝试了一下,在风扇等速的情况下,显卡的温度从原来满负载运行87度双频撞墙,降到了目前历史最低68度左右,这个数字无疑是非常成功的。但是既然要折腾就折腾到极限,我决定升级一下之前显卡背板的两个散热。原先这两个单热管鳍片是直接被我放在背板上,中间没有任何散热介质,这次我在铜芯的地方粘上了9w/mk的相变导热片,型号是霍尼韦尔PTM7950。这种硅脂膏片自带粘性,使用在没有螺丝的两个散热器上再好不过。为了让背板空气流通,我在两个鳍片上还额外增加了4个转速19200的超小直径暴力风扇,长宽只有2厘米却可以吃掉12V供电,决定两个一块用大4Pin并联,接在独立电源。

加上4个暴力风扇
散热膏贴片

显然我对68度这个温度是非常的不满足了,显卡的主动散热需要进一步升级!原装的3个切片风扇设计时考虑静音使用体验,将总风量分摊到三个风扇上以便降低单个风扇转速,这不是我想要的!所以不如连着信仰神光盖子一起拆了扔掉,并且选用我们自己的高转速大直径散热风扇对着猛吹。我最后选择了厚4厘米的台达5000转12厘米风扇三个,规格是12V0.5A。全速旋转的噪音还是有一点大,三个风扇加起来有快50分贝

暴力风扇比较笨,没有4pin温控等等这种聪明玩法。所以我购买了3条大4pin转小3pin风扇,并且安装了个主动调速器。在低负载使用时,把转速调低到3000转以内几乎就没有噪音了

2厘米的4个背板散热风扇虽然有19200转,但是因为直径特别小,就算转速拉满也没有什么声音~

完成组装后,最后的成果如下所示。显卡竖装支架不像机箱有那么多全高接口,所以风扇只能用剩余的铁皮零件反装架高(看起来很不牢固其实全部都是用螺丝固定牢固得很!)比较值得注意的地方是,因为三个12厘米风扇是在太重,买的风扇支架单方面支撑不了了会被搞弯掉,就在另一头下垫了点东西帮助支撑。

最后的成果是在显存频率7799兆赫,时钟频率2040兆赫的OC情况下,温度保持在45摄氏度左右,比最开始在机箱中的87度整整下降了42度,对这个折腾结果还是非常满意的!

图片展示

3个台达暴力风扇
风速控制器
成品 - 背面
运行中 - 正面

最后修改:2021 年 04 月 20 日 03 : 31 AM
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