什么?你说显卡发出了尖锐的爆鸣声?一篇文章搞懂显卡清理!!!

前言:作为《7 Days to Die》的骨灰级死忠粉,终于在游戏发售十年之后的6月25日等来了心心念念的1.0Beta更新。

所以果断约起队友们做好准备,等待开发组更新放出后第一时间开始我们的末日生存计划。

和队友的聊天记录

在游戏更新放出后,我和队友进游戏刚十分钟不到,我的2070S就发出了令人极度不愉悦的风扇啸叫……

刚开始的时候我不以为然,以为就是单纯的Beta版优化存在问题,而且我的机器已经五年多了(2020年3月份自己组装的),兴许是哪里有点小问题过几天就好了。可在啸叫间歇性重复了三天后我隐约感觉这机器散热是不是出了问题,于是我打开了3D Mark使用Fire Stirke Ultra跑了下压力测试:

(跑分结果,为了方便发给朋友所以直接拍的照)

机器正式清理之前的3D Mark Fire Strike Ultra压力测试结果

CPU温度看起来还好,GPU二极管(也就是核心温度或者叫平均温度)79度也还勉强说的过去,这个GPU HOTSPOT 105度是什么鬼!!!30多度的大夏天显卡一直在105度持续个把月的别回头直接报废了,于是由此开始:我正式开始了显卡DIY清理的折腾之路。

一、什么是GPU的HOTSPOT

GPU的HOTSPOT,也叫GPU热点温度,它与之前我们经常说到的GPU温度不同,GPU热点温度指的是图形处理单元 (GPU) 芯片上记录的最高温度,而传统GPU温度传感器测量的是GPU的平均温度。由此可见,GPU热点温度能更好的让我们了解显卡的内热情况,从而更加精准、及时的对显卡散热系统进行监测和调整,同时,GPU热点温度也能让我们深入了解显卡的局部积热情况。

核心温度的读数会直接影响整个GPU的加速频率风扇及功耗策略等一些与性能相关的GPU策略。一般地,GPU核心平均温度临界值为85度(对于NVIDI RTX系列显卡,这个数值可能还会更低些,据一些非官方资料显示这个值为83度),如果高于温度值显卡核心就会因为高温而降低频率以控制发热量,而风扇也会进入“狂飙状态”。

而核心频率降低和风扇转数飙升的外化直观感受就是:

“为布斯,你的电脑要爆炸了!”

显卡风扇:

秋名山上行人稀,显卡核心要归西

现在我们知道了显卡核心平均温度应该控制在85度以下,那么再来说说GPU热点温度。GPU在工作时核心的不同位置温度并不相同,GPU核心在进行计算更多的调用了哪个位置的处理单元,哪个位置的温度就会更高,而这个最高点的温度,就是我们所说的HOTSPOT(热点温度)。

(Ps:值得一提的是,这个HOTSPOT是指整个核心中不同区域最热的点,但是这个值只会显示出这些点中的最热点温度。)

据AMD官方社区表示,这个热点温度一般不会高于110度,如果热点温度高于了这个值同样会导致GPU核心频率加速停止。

AMD官方社区原文:

https://community.amd.com/community/gaming/blog/2019/08/12/amd-radeon-community-update-more-control-over-gpu-power-and-performance-enhanced-thermal-monitoring-maximized-performance

AMD官方社区

而对于NVDIA显卡,HOTSPOT就没有很明确的临界值了。按照我查询过的资料,以及各论坛博主们的激烈讨论,我个人倾向于将HOTSPOT的临界值定在105度(较AMD显卡低5度左右)。

二、HOTSPOT与GPU核心平均温度的关系

再说回到二者的关系:GPU计算的核心平均温度受到HOTSPOT值的直接影响的,而HOTSPOT与GPU核心平均温度的差值直接表征了显卡散热系统的工作状态。

一般说来,NVDIA显卡的差值不应超过20度,AMD显卡的差值不应超过25度,如果差值高于这个数值,就说明你的显卡散热系统需要立即进行清理,解决掉例如硅脂老化、积灰等等影响散热的问题。

基于上面的分析和判断,我们可以从GPU核心平均温度和HOTSPOT温度分析出不同温度情况表现下的显卡分别是出了什么问题:

1、正常情况,无需处理:GPU核心平均温度<85度,HOTSOPT<105度,二者差值小于20度;

2、显卡散热无问题,但温度存在异常:GPU核心平均温度>85度,但HOTSOPT与核心温度差值小于20度,这种情况可能是由于:1)对显卡进行过超频;2)显卡计算单元本身出了问题;3)机箱散热有问题(闷罐);

3、GPU散热存在问题:HOTSOPT与核心温度差值大于20度。

三、自行DIY搞定显卡散热系统清理

我的显卡型号是GIGABYTE RTX 2070 SUPER WINDFORCE OC 3X 8G,当时为了好看一些特意买的白色。

查询资料的过程中,我在TOM's Hardware等论坛上看到了一些外国网友也出了同样的问题:

一位外国网友的RTX 2070s出现了热点温度达到了105度的问题

这位兄弟的显卡平均温度只有75摄氏度,与我的情况很类似,而且他的显卡和我是同一款。隔壁论坛TechPowerUP也有一位仁兄的2060s出了类似的问题:

在TOM's Hareware下面看到一位网友的回答:

这位网友也指出这是显卡核心的硅脂出了问题,需要进行更换。

那就开始搞吧,先来准备下工具:

使用的工具全家福

需要提前购买的:

1、导热垫:对于我的显卡有三种型号,分别为0.5MM【对应位置:显存】、1MM【对应位置:供电】、2.5MM【对应位置:背板】。我自己购买的是利民的散热垫,导热系数更高一些。不同型号的显卡请查询官方文档确认散热垫厚度。

2、导热硅脂:一管就够,我自己下单多了结果买了两管……我购买的是利民的TFX。

工具用途:

1、老旧牙刷:有条件的可以用除尘刷,主要用于去除灰尘;

2、电热吹风:因为我同时给我的CPU也更换了硅脂,AMD原厂CPU风扇自带硅脂极有可能(约为100%)出现散热器与CPU粘在一起的情况,需要用电吹风高温直吹3分钟以上才可能无损取下CPU。但因为这个与本文所说的显卡散热关系不大,可以不准备;

3、酒精:去除一些胶质、老化硅脂等不易除去的粘性物质,无水乙醇最好,但是一定要小心不要碰到电路板附近,避免损伤PCB线路;

4、棉签、柔巾:擦拭表面,去除污渍(主要是硅脂);

5、螺丝刀:拆卸显卡相关零件;

6、WD-40精密电器清洗剂、压缩空气除尘罐:如果没有的话最好提前买,压缩空气除尘罐可以用镜头气吹代替(但是效果不太好)。

这里强调一下主要技术细节:

1、显卡主要部件分区

从左至右分别为:背板、PCB、散热器、风扇

一般拆卸先从背板开始拆,然后再将PCB与散热器分离,最后将散热器上方的风扇拆掉。需要重点注意的是:风扇及显卡RGB灯光(如果有的话)有排线与PCB相连接,一定先看好排线位置和长度,均匀、谨慎的从散热器拆卸PCB,否则有扯断排线的风险。

2、不同位置的导热垫更换

我的显卡背板

上图中我已经更换好我的背板导热垫。在撕下旧导热垫前,务必使用拍照、做记号等方式记录好原有散热垫的位置。虽然背板上一般会再出厂前使用一些凹痕标记粘贴导热垫的位置,但是自己再做一次记录保证万无一失。此处背板上的散热垫厚度为2.5MM。

显卡的PCB大致构造图如下所示(我的2070S):

其中:

显卡的PCB大致构造

上图中,红色方框内是GPU核心,红色填充的小方块是显卡的显存,而红色透明阴影中则是显卡的供电。显卡散热器上的导热垫与PCB上不同位置的对应关系如下图:

为了方便临时拉了一个VISIO画了个简要示意图

其中,灰色导热垫对应显存位置,应使用0.5MM导热垫;粉色导热垫对应供电位置,应使用1MM导热垫。

使用导热垫的意义:因为GPU工作时,除GPU核心以外的其他部件如供电、显存等也会同时产生大量热量,而导热垫的材料、性能和导热硅脂类似,用以填补显卡散热系统与这些产热部件中间的间隙,进一步提升显卡的散热效能。

使用对应厚度导热垫的重要意义:正如上面所说,导热垫所填补的散热系统与产热部件之间的间隙(距离)是固定的,如果使用了比规格要求更厚的导热垫一是会削减散热效率,二是可能因为导热垫变得更高而导致散热器与其他部件之间的间隙加大(例如GPU核心和导热铜管之间的间隙,这会导致核心悬空无法散热);而使用更薄的导热垫可能导致产热部件与散热器间仍有缝隙,同样会导致产热部件悬空无法散热。

而粘贴新的导热垫时一定要注意,不要用力按压导热垫。导热垫极易形变,如果用力过大,可能会导致导热垫变薄,而后果刚刚已经讲过了。

3、PCB和散热器的清理:

一般来说,使用较久的显卡PCB和散热器中都会堆积大量灰尘。而二者均不能使用水来进行清理(有人指出过散热器可以用水清洗,但是个人仍然不建议),所以这里用到WD-40的精密电路清洗剂和压缩空气除尘罐。

先使用压缩空气将散热器所有缝隙和PCB表面的灰尘吹掉,之后使用清洗剂大面积快速清洗即可。

4、GPU核心硅脂的涂抹:

要点:尽可能的薄且均匀。

我在第一次对显卡进行清理时,由于TFX的粘性过大,导致没能一次涂均匀,而GPU的散热器下压力远小于CPU的散热器下压力度,不足以利用散热器的下压将硅脂涂匀,导致仍有部分GPU核心暴露在外。第一次清理之后上机测试时尽管GPU核心平均温度有所下降,但HOTSPOT仍然居高不下。

第一次清理后的跑分结果

有效果,但是不明显

于是我进行了第二次的拆卸并重新涂抹硅脂,测试结果如下:

第二次清理后的跑分结果

清理成功!

至此,我成功复活了使用了五年的2070S。

虽然过程很艰辛(足足耗费了9个小时),但是结果给了我极大的欢欣。陪伴了我五年的老家伙在我的努力下重回满血,我也更加期待这块五年前的显卡能够在我的办公桌下的角落里陪伴我走向更加精彩的游戏旅程。

(完)

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