尝试科普帖：怎样算热？关于显卡供电温度的热力学分析。

FlankerWang 发表于 2014-11-29 17:40
说起来，最近花驰的Tse Mad倒是在跑分榜跟KP杠上了

不过之前的780Ti HOF H2O终究没上市，这次的980HOF什 ...

俺觉得，到了浇液氮 挂外挂 硬改卡的阶段 品牌啥的也不重要了，关键看厂商愿意在HOF上砸多少钱。kingpin用的是玩家都能买到的KP，疯谢的卡貌似是特供的。

有点小烦 发表于 2014-11-29 20:12
俺觉得，到了浇液氮 挂外挂 硬改卡的阶段 品牌啥的也不重要了，关键看厂商愿意在HOF上砸多少钱。kingpin用 ...

我也是这个意思，最近几代KP都是用零售的Classy/KP跑极限（Titan那段除外），这一点甩其他厂一条街

本来780Ti HOF V2O如果按计划零售，那么花驰也算在这方面迈出了一步，可还是缩了

所以比较关注980HOF什么时候上市，貌似国外已经有少量了

最大的損耗還是在電感部分，成本和尺寸也註定顯卡不會使用大體積的高規格電感，溫度自然降不下來

其實只要設計人員有充分考量、所用料件規格合理，工作溫度高點也沒什麼。不過用戶的心理總是那啥的，比如某牌的DC-ATX的電源，用了高規格的料件工作溫度可以很高，偏偏有用戶喜歡用手去摸摸coil、mos什麼的，4、50度都喊燙手，加上散熱片后看不見摸不著，溫度也低，皆大歡喜。

其實這種高階的型號，通通增加鋁合金背板算了，gaming嘛。。。輔助散熱還可以提升x格，反正成本也不會高

其它不知道，那个红外测试的MOSFET位置温度107，你跟datasheet上的junction温度上限比，不知道你是搞清楚了还是没搞清楚
为啥不提你贴出来的datasheet的当中标明的junction-case的热阻呢？3.5 C/W不算低了，你贴出来的看不到100C下的热耗散功率，如果按10W算，就是107+3.5*10=142C的junction温度了，而且红外照到的温度是MOSFET背板的温度，跟MOSFET外壳温度还有温差，实际外壳温度是高于107度的，那整个温度情况会更恶劣

AaronLiu 发表于 2014-11-30 04:25
其它不知道，那个红外测试的MOSFET位置温度107，你跟datasheet上的junction温度上限比，不知道你是搞清楚了 ...

哪来的10W这种数字，你是把所有功率损耗都算到一相甚至一个元件上了么？脑补也得搞清楚电路原理……搞不清楚原理看最后事实结果也行啊，找一例炸供电的显卡，拿出实例分析再说，别故意夸大危害。

AaronLiu 发表于 2014-11-30 04:25
其它不知道，那个红外测试的MOSFET位置温度107，你跟datasheet上的junction温度上限比，不知道你是搞清楚了 ...

直接拿PCB背面的温度当结温，107（实测壳温）<150（最高安全结温，MOS器件一般都是150度），得出温度余量很大的结论，肯定是不对的。
不过你对MOS管发热的估算数量级上有问题，单管发热也就在1W的量级。这个器件里面是两个MOS串联，每个MOS有发热，有自己到管壳底部的热阻，上管是3.5℃/W，下管是1.5℃/W。上管的导通内阻是6毫欧，下管是2毫欧。按照GTX970核心电流160A左右，6相供电平均每相27A，下管的发热大概是1.5W，上管导通时间只有下管的1/10~1/8，最差按照0.4W估算，上管和下管的结到壳温升分别是1.4℃和2.3℃。可以看到封装热阻引起的温升不是很高。

按照GJB/Z 35-93元器件降额准则的要求，功率MOSFET一级、二级、三级降额使用的结温分别不得超过85、110、130度。微星这个PCB温度最高107度，估计是没法满足二级降额要求，在一般室内环境还是可以满足三级降额（一般民品要求）的。在最差的环境条件下能不能满足三级降额就要看实测了，因为环境气温上升时风扇转速也会快，一定程度上更有利于PCB散热。

travis 发表于 2014-11-30 11:12
直接拿PCB背面的温度当结温，107（实测壳温）

这个人把热阻概念这样奇怪应用的逻辑，让我想起一年前的某些中二病小团体为了诋毁PCEVA的奇葩表演，最后也是理屈词穷只好计算热阻编造夸大的数据……事情过去一年了，他们有没有找到供电损坏的280X gaming或是780 gaming的实例呢？


PCEVA引入红外测试，就是钱多了没地方花，买个玩具玩玩，顺便体现下高大上而已最近的主板测试，ROG供电也有95度的高温哟……

微星gaming系列在国外网站都有背面测温，普遍都高，我不认为国外DIY玩家的水平比国内高多少，但至少没看到有人因此大呼小叫故意营造一种此产品有严重缺陷的气氛，相反，国外网站还都给gaming发奖——因为静音——其实就是散热策略的问题。楼主反驳的就是那种煽动的论调，要说温度高，确实高，但没有像24楼哪种乱算数据然后得到的骇人结果。否则微星显卡在全球早就暴露出这个问题了，不是吗？

number1984 发表于 2014-11-26 16:58
其实供电发热问题这种事情我觉得很容易想通，有些显卡，比如公版涡轮扇，供电温度一定很低，因为这是用噪音 ...

这个是基于法国某大型电商的销售数据，还是应该注明一下吧，毕竟只是一部分地区的，参考意义有限。当然了，微星的显卡确实做得不错

感谢科普

撇開pcb上其他位置的溫度

其實比較納悶的是為甚麼msi這張即使在溫度較高時依然維持低轉速風扇

對於核心溫度壓制的能力卻沒有很差

各review中看到同一平台的測試環境下核心的溫度，微星這張gaming都不錯不亞於他廠gtx970

核心溫度最明顯直接的就是會不會碰到gtx970預設80度的降頻點

特別是在機殼內長時間遊戲

赞科普

另外热不热这些都是浮云。。。在意的人肯定会选相对低的 不在意的就无所谓了

107度距离150度还有蛮远的距离，所以是完全没有问题的，安全得很。

datasheet里给出的最高温度是Maxium Junction Temperature，所谓最大结温，简单说是芯片内部晶圆的最高温度。因为芯片是有封装的，所以内部150摄氏度，热量传达到表面之后，会低于这个温度。再考虑到环境温度远低于150度，所以芯片表面温度107度的时候，结温必然高于这个温度。以上是电子热设计的简单推理。另外，古人云尽信书不如无书，在电路设计中，厂商给出的上限数据Absolute Ratings，反正我是不敢全信，除非购买100%厂家测试的元件。

电容的寿命，是随着温度上升衰减的，具体情况要看电容型号，经验估算是每升高10摄氏度寿命折半。我只用过松下的聚合物电容，记忆中标称值为105度下3000小时的样子。一般电容的损耗不会直接坏掉，而是性能降低，比如电容值下降、ESR升高的等等。

至于这对显卡的寿命有什么影响，不是本人的领域，不做评论。

windingway 发表于 2014-11-30 23:52
datasheet里给出的最高温度是Maxium Junction Temperature，所谓最大结温，简单说是芯片内部晶圆的最高温度 ...

注意26楼T大的技术解析与等级介绍，已经说的很清楚了，包括该怎么计算封装的热阻带来的芯片温升，他计算的结果是“上管和下管的结到壳温升分别是1.4℃和2.3℃。”，这其实就证明了楼主说的“107度距离150度还有蛮远的距离，所以是完全没有问题的，安全得很。”这句话是正确的。但楼主显然没有T大这么专业更细节的知识，T大指出来他缺少计算过程是不对的……而T大正好把计算过程补充完善……

对普通用户来说，概括来说这个显卡就是民用级用料，23楼吧大更是从实用角度分析的清楚，也一定程度表达了消费者的心理。

虽然测出来是107度的表面温度，且我们不懂T大那么专业的计算，但我们还是一直认为这是在安全范围内。为什么敢说是安全范围呢？可以结合市场大样本来论证——你不信书总得信市场客观表现吧。各国论坛至今并未发现有这类故障的报告，如果有问题那肯定会出现的，但可惜没有。100多度的测试数据可是一年前就有了哟，国外网站测的，那时候就有人在炒作这个事件，包括微星好几个型号的显卡，N卡A卡都有。但一直到现在，那些背面高温的微星显卡都没有看到有人反映烧毁供电的故障，包括长期挖矿也没bomb的，风扇坏的倒是不少……奇怪的是，风扇坏了也不炸管如果有bomb请联系我，高价回收做分析……

怀疑有问题与证明有问题，是两个层面的事情，推理也是要有根据，24楼那种天马行空的想象属于错误的推理，否则福尔摩斯就不是神探了，只会抓错人而冤枉无辜者……其他请见27楼我的观点。

用过微星的7850 7870和280X，散热都是不错的。

表示正在用的微星的GTX 560和GTS 450都很好很和谐。

石头 发表于 2014-12-1 02:19
注意26楼T大的技术解析与等级介绍，已经说的很清楚了，包括该怎么计算封装的热阻带来的芯片温升，他计算的 ...

是的。我倒不是怀疑什么，如果真有问题早就炸开锅了。
因为我工作跟电子相关，平时做些模拟电路方面的东西混口饭吃。只是对功率元件温度超过100度这种情况很少遇到，所以才有此少见多怪。平时做的开关电源，芯片温度超过80度第一个反应就是出问题了，还有电感啸叫啥的肯定会挨批。
显卡这种元件密度高，功率密度也高的产品，设计起来是有很大挑战的，况且还要严格控制成本，好在工作环境比较安逸。
只是认为厂家对此最好稍微改善一下，弄个散热片啥。不过转念一想，玩家淘汰显卡的速度太快了（像我这种一片460用了快4年还不需要换卡的人不多，这些穷鬼八成也自己动手丰衣足食地进行了改造吧），不值得为此多增加成本，反正在保修期内返修率很低。这也是按需设计产品的结果，一味堆料基本是两败俱伤，成本上升销量下降，利润低，消费者要为对自己意义不大的性能提高买单。
还是要理性看待。

windingway 发表于 2014-12-1 19:07
是的。我倒不是怀疑什么，如果真有问题早就炸开锅了。
因为我工作跟电子相关，平时做些模拟电路方面的东 ...

这要看是怎么测的。常用那种几十块钱的温度枪其实很不准。二是要看高温产生的条件，此时的功率有多高、散热条件、元件特性是什么等等。我们也很奇怪，为什么微星测的热但就是不坏。。。。

有点小烦 发表于 2014-11-29 16:16
这么有自信，希望下代980ti闪电别再高调上市然后默默的站在第二梯队仰望classified或是kingpin了，否则真 ...

非常感谢您对微星显卡的关注。每个品牌都有自己的设计风格，虽然不可能面面俱到，但会认真听取玩家的声音，希望多提宝贵建议，产品上市后可对产品设计提出各种您的看法。

badaa 发表于 2014-11-30 02:18
最大的損耗還是在電感部分，成本和尺寸也註定顯卡不會使用大體積的高規格電感，溫度自然降不下來

其實只要 ...

感谢这位朋友的理解与支持，您的建议我们会认真考虑。GAMING系列主要以静音为卖点，在保持不低于公版性能的前提下，采用单槽散热器将静音做到极致，同业内做到这一点的并不多，得到媒体认可的原因也正在于此。我们在产品研发阶段有严格的产品寿命检验流程，媒体评测中显得温度较高，但实际不会有危及产品寿命的隐患。

最喜欢这种科普讨论帖了，虽然还有很多地方看不太明白