고성능 GPU 방열판을 위한 열 설계
현재 그래픽 카드의 성능이 크게 향상되면서 전력 소모와 발열 문제가 더욱 부각되고 있습니다. PC 호스트 중에서 그래픽 카드는 발열이 가장 큰 하드웨어가 되었고, 그래픽 카드의 방열판도 점점 커지고 있습니다. 현재 라디에이터의 90% 이상이 히트 파이프와 핀 용접 구조용 히트싱크를 사용합니다.
히트파이프 디자인:
필요한 히트 파이프 굽힘 외에도 대부분의 히트 파이프는 가능한 한 직선으로 설계되어야 하며 굽힘 정도는 상대적으로 작습니다. 직선형 히트 파이프 설계는 열 방출 성능이 훨씬 우수합니다. 굴곡이 너무 많으면 열 저항이 증가하고 열 방출 효율이 감소합니다. 또한 히트싱크 모듈의 성능 요구 사항에 따라 다양한 히트파이프 직경, 길이, 평탄화 두께 및 히트파이프 내부 구조를 적절하게 선택하는 것도 중요합니다.
구리 소재는 열을 더 빨리 흡수하는 데 도움이 됩니다.
구리의 비열 용량은 알루미늄, 스테인레스 스틸 및 기타 재료의 비열 용량보다 높습니다. 따라서 구리의 열 흡수 능력은 일반적으로 사용되는 다른 금속 재료보다 우수합니다. 그래픽 카드 방열판 디자인에 구리 소재를 적절하게 추가하면 전반적인 성능에 도움이 됩니다. 순수 구리 베이스는 그래픽 카드 코어와 밀착되어 그래픽 카드 코어에서 방출되는 열을 흡수합니다. 열은 알루미늄 베이스 플레이트, 핀, 히트 파이프로 전달되고 강제 대류 공기 냉각의 도움으로 열 방출이 가속화됩니다.
핀 스택 및 납땜 공정:
히트파이프의 품질과 배열 외에도 우수한 열 성능의 또 다른 중요한 요소는 핀의 활용률입니다. 라디에이터의 경우 GPU 코어의 열을 유도하는 것이 하나입니다. 히트파이프의 응축단 끝에서 핀까지 열을 효율적으로 유도하는 방법은 매우 중요한 연결 고리입니다. 열전도가 잘 되지 않으면 히트파이프의 효율이 무용지물이 됩니다.
일반적으로 리플로우 솔더링 기술은 히트 파이프와 핀을 직접 용접하는 데 사용됩니다. 이를 통해 히트 파이프와 핀이 더 밀접하게 맞고 열 전도 효율이 향상됩니다. "지퍼 핀"의 공정 설계 요구 사항은 매우 높습니다. 제조 공정 수준이 좋지 않거나, 케이싱 핀 밀도가 고르지 않거나, 개별 핀이 히트 파이프에 꼭 맞지 않으면 히트싱크 모듈의 전체 방열 성능에 큰 영향을 미칩니다.
GPU 코어의 작동 주파수와 그래픽 메모리의 작동 주파수가 지속적으로 상승함에 따라 GPU의 발열량도 빠르게 증가하고 있습니다. 디스플레이 칩의 트랜지스터 수는 CPU의 수에 도달했거나 심지어 초과했습니다. 이러한 높은 수준의 통합은 필연적으로 발열량의 증가로 이어질 것입니다. 이러한 문제를 해결하기 위해서는 GPU 쿨러를 설계할 때 탁월한 열 솔루션이 필수 항목입니다.
