GPU降溫有新招?英偉達或以液態金屬取代矽脂散熱效率更高
英偉達最新的Blackwell架構顯示卡已亮相CES 2025。其中,旗艦GPU GeForce RTX 5090 Founders Edition(創辦人版)比前代產品更薄。最新消息稱,為了讓其更輕薄,英偉達重新設計了其印刷電路板(PCB)和冷卻系統,採用了三片式PCB和雙流通冷卻系統設計。
其中,新冷卻器的顯著特點是,它使用液態金屬熱界面材料(TIM)而不是傳統的矽脂來控制575W TGP的熱設計功耗,這對於Founders Edition顯示卡來說是一次創新。
GPU在高負載運轉時會產生大量熱量,為了防止GPU過熱,英偉達採用了多種散熱技術,包括先進的散熱器設計、高效的散熱風扇、以及液態金屬熱界面材料等。
與矽脂材料相比,液態金屬的優勢是什麼?
液態金屬通常由鎵合金製成,具有更高的導熱性能,可顯著提高散熱效率,能更有效地將GPU產生的熱量傳遞到散熱器,從而使顯示卡在575W的高功耗下穩定運作:
較高的導熱性能:液態金屬的導熱係數通常在73W/m•K左右,而矽脂的導熱係數最高只能達到11W/m•K。
更好的填充效果:液態金屬具有良好的流動性,能夠滲透到CPU和散熱器之間的微小縫隙中,提供更緊密的接觸和更好的導熱效果。
耐用性較強:液態金屬不易揮發,使用壽命較長,而矽脂長時間使用後可能會固化或流失,導致散熱效果下降。
但液態金屬同時也存在導電性和腐蝕性等潛在風險(該材料導電,如果處理不當可能會導致短路,某些液態金屬可能會對鋁製散熱器產生腐蝕作用,需要使用特定的散熱器或採取額外的防護措施),另外,液態金屬的塗抹和更換過程相對複雜,對製造流程和安裝維護要求較高。
這導致液態金屬在GPU散熱領域並未被廣泛採用。目前只有華碩在高效能筆記型電腦和顯示卡中廣泛使用液態金屬,其他PC製造商則趨於謹慎。宏碁和Alienware的一些系統也使用液態金屬。液態金屬最常用的應用可能是索尼的PS 5遊戲機,被用於其定制的AMD處理器和散熱器之間。