大致了解了热成像仪的基本情况之后,我想再来说说主板和显卡的供电为什么会那么热。这个发热的问题其实说简单也简单,说复杂也复杂。往简单来说,供电系统是把电源给的12V电压转变成CPU、GPU核心所需要的电压值,其实就是个变压器,变压器会发热大家知道吧?供电变压转换是一定会有损耗的,损耗的部分基本就是在发热。 往复杂了说那就大单了。电流通过电阻会发热,大家初中物理都学过的。现在的电脑主板和显卡一般都是使用开关供电,开关供电的元件基本上就是大家喜闻乐见的电容、电感、MOSFET这些,这些东西都是有内阻的,另外PCB也有电阻,所以电流通过它们都会发热,供电系统转换率不可能达到100%。我认为供电的用料好坏,不仅是看相数的多少,还得看这些元件的内阻,这直接关系到电流通过它的发热量,进而直接关系到元件的寿命——降低工作温度是延长工作寿命的最直接方式。当然了,除了元件内阻之外,还有PCB的走线,PWM芯片的调教,具体供电方案的设计等,这些只有设计电脑硬件的厂家知道,我们是无法看见的,所以无法从这些方面评估。 另外一个问题就是就是现在CPU和GPU晶体管数目一直在增加,功耗越来越大,另外制程在提升,电压越来越低,所以这两个因素就致使电流呈二次放大,这就是为什么现在的显卡堆料越来越多的原因,堆得多了才能满足供电需求啊。那些相数少的,每相供电就要负载更大的电流,我们知道P=I平方*R,所以在元件内阻一定时,电流越大,热量就呈现平方式增加,同样道理元件内阻越大的,热量也会随着内阻的增加而增加。当然,实际上不管什么元件温度越高内阻都会加大,所以平方之后还要火上添一把油。 假设200W的GPU,供电转换效率是90%,那么供电系统大约就要损耗20W,实际上90%已经是最好的情况,很多供电系统都达不到这么高的转换效率,一般有80%多就不错了。 听起来是不是很恐怖?别紧张,下一个问题是:热功率大一定等于温度高?我告诉你,才不是这样的。 放大镜都玩过吧?用放大镜把太阳光聚在一点,能把纸烧穿,但当你移动放大镜,光线没有聚在一点的时候,就什么事也没有。只要你的放大镜对着太阳的角度一样,通过放大镜的阳光和热能就一样,但是这些热能汇聚在一点上的时候,可以产生更高的温度——这就是发热密度的问题。 如果你没玩过放大镜也没关系,我再举个例子。白炽灯见过吧?为什么白炽灯40W的功率能把钨丝烧热到2000多度,但是电磁炉2000W的功率也只能把锅里的油烧到300度而已?除了效率问题之外,恐怕剩下的就是发热密度的问题了。 对于电脑硬件来讲,集成度越高,同样的发热量反映出来的温度也就越高,所以几十瓦的CPU必须要安装风扇,否则温度瞬间就爆表,而供电损耗几十瓦罩一个散热片就可以应付。板卡的供电系统一般发热最大的地方是MOSFET,但是MOSFET在PCB上一般都是排列成一条直线,长度大概有几厘米,宽度也有一两厘米,所以发热密度并不算很大,一般只要有散热片,再加上显卡风扇送风,温度是可以轻松应付的。
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