潮流or另类?捷波半导体制冷显卡揭秘

并不新鲜的半导体制冷

其实要说半导体制冷片这个东西，在PC上应用应该不是新鲜物，很久很久以前就有很多发烧友将其使用在CPU上面，以期能带来更好的超频成绩。在赛扬300A时代，人们开始将应用于传统冰箱、饮水机行业上的半导体制冷片应用在Celeron 300A CPU上，辅助风扇为其散热，但人们发现这种制冷片在有效制冷的同时也产成了更大的热量，同时会有结露现象，这一发现令人恐慌，毕竟水是PC系统的天敌。

赛扬300A的经验说明：半导体制冷应用于PC还要慎重再慎重，并不是简单买了回去装在CPU和风扇之间就一切OK的。半导体制冷的高功耗以及危险的结露现象是应引起人们足够重视的现实。但，究竟半导体制冷片的工作原理是怎样的？

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这是一个典型的半导体制冷片结构示意图，其由许多N型和P型半极体之颗粒互相排列而成，而NP之间以一般的导体相连接而成一完整线路，通常是铜、铝或其他金属导体，最后用两片陶瓷片像汉堡包一样夹起来，陶瓷片也就形成了制冷片的“冷”面和“热”面。其电路结构也很简单，图如下示：

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N型半导体，任何物质都是由原子组成，原子是由原子核和电子组成。电子以高速度绕原子核转动，受到原子核吸引，因为受到一定的限制，所以电子只能在有限的轨道上运转，不能任意离开，而各层轨道上的电子具有不同的能量(电子势能)。离原子核最远轨道上的电子，经常可以脱离原子核吸引，而在原子之间运动，叫导体。如果电子不能脱离轨道形成自由电子，故不能参加导电，叫绝缘体。半导体导电能力介于导体与绝缘体之间，叫半导体。半导体重要的特性是在一定数量的某种杂质渗入半导体之后，不但能大大加大导电能力，而且可以根据掺入杂质的种类和数量制造出不同性质、不同用途的半导体。将一种杂质掺入半导体后，会放出自由电子，这种半导体称为N型半导体。P型半导体，是靠“空穴”来导电。在外电场作用下“空穴”流动方向和电子流动方向相反，即“空穴”由正板流向负极，这是P型半导体原理。

上文已有叙述：半导体制冷应用于PC时面临两个问题：其一的功耗问题，现在来说已不甚明显，因为相对于现在的CPU、VGA等耗电大户，这区区20W左右的功率不算什么，那么，结露问题该如何解决？当半导体制冷片陶瓷表面的温度降至一定程度时，就很可能会产生结露现象，是否会“结露”与温度和湿度有关(即气象学中所谓“露点”的概念)。在电脑机箱中结露的情况是绝对不允许发生的。比较保险的方法是让半导体制冷器的冷面工作在20℃左右为宜；可以通过调整制冷片电压或散热片风扇转速来调节。再或者使冷面周围有有效的及时吸收露水的装置。捷波是如何操作的？

757元的捷波智冷大师（上）

这款产品价格官方报价在757元人民币，其采用ATi 移动版Radeon9600核心，128bit/64M显存模式，核心工作频率高达325MHz，而显存频率更达440MHz。当然，这款产品最大的亮点还在于其独特的半导体制冷装置，捷波命名其为“智冷大师”。

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来自捷波的资料显示：“智冷大师”主要由三部分组成：磁浮风扇，半导体制冷片和防冷凝绝缘绝热垫。半导体制冷片，又称热电制冷片，其利用珀尔帖效应在制冷技术方面的应用。由热电效应比较显著、热电制冷效率比较高的半导体热电偶构成；防冷凝绝缘绝热垫：由于制冷片在工作时，冷端的温度在0摄氏度以下，容易发生冷凝现象，因此捷波特别为此做了防冷凝的设计，在制冷片的外边上加装防冷凝的绝缘绝热垫，从而有效地避免了冷凝的发生；磁浮风扇，其针对制冷片的热端散热并不是对核心散热，采用台湾IEI公司具有专利技术，噪音小、稳定、寿命长。

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和我们见过的捷波移动版9550很像：这款智冷大师显卡PCB由于采用了一体化的设计，因此在PCB上看不到显存颗粒的存在。所用的mBGA显存颗粒和图形内核集成在一起。核心周边大量使用了贴片电子元器件，做工亦属一流。移动版显卡因为采用了笔记本显示芯片，功耗上要比桌面版低很多，捷波最先推出的9550移动版一代仅采用了普通的散热片就保证了显卡的稳定运行，那为什么要在坚鸟96智冷版上采取制冷片散热呢，答案只有一个，所有的这一切都是为超频而准备的。

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半导体制冷的热面所积聚的热量非常大，所以被动式散热片其实已经不足以应付，捷波为其设计了表面积硕大的铝制散热片以及主动式散热风扇，理论上应该能将热面温度控制在60度以下。

757元的捷波智冷大师（下）

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拿掉风扇，可见散热器底下与制冷片之间均匀的硅脂，以及制冷片周围黑色的防冷凝绝缘绝热垫。这层防冷凝绝缘绝热垫分上下两层，质地极像海绵，但比海绵硬些，其实，通过合理的功率设计，厂商完全能够将制冷片冷面的温度控制在零度左右，这样的话结露几率就会小的很多，偶有一点，也会被这层防冷凝绝缘绝热垫吸收怠尽。所以看上去，这种结构应能有效的避免结露的产生。

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拿掉防冷凝绝缘绝热垫，裸露的半导体制冷片以及核心就显现出本来面目了。注意：轻提导线，这个小制冷片就能被取下来。注意：如果读者朋友在安装回去的时候冷面和热面颠倒，那后果不堪设想……所以，在安装这个制冷片的时候，要分清冷热面哦。

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拆解之后，全家福。

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半导体制冷片的特写。个头不大功率不小。

超到530/550MHz后的表现

实测：

系统装好之后，空载的情况下，显卡PCB背面会明显低于室温，用手摸会有冰凉的感觉，这是以往风冷显卡所没有过的体验，而此刻我们的室温已经到了30度左右。进入系统，我们发现这款移动版Radeon9600运行在了标准的325/440MHz上。既然核心冰凉，超频也就顺理成章起来。

值得说明的是：随着9550等显卡的热销，人们逐渐发现ATI为了保证产品的稳定，多数产品其实是锁定频率的，虽然通过特殊工具和方法也可以解开锁定，但毕竟这不是一般人都能作到的。而这款移动核心的9600并没有锁定任何频率，超频变的极为简单。未锁频也成了捷波智冷大师的第二大亮点。

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这款智冷大师最终超到了530/550MHz上，频率提升巨大。

简单测试表明：即使未做超频，其性能也已经远超过Radeon9550。超频到530/550MHz后性能提升巨大，3DMARK03成绩已接近4000分，而05成绩也突破1000分。这样的性能已经基本与Radeon9600XT一致，超频高度也远超过主流的9550产品，如此高的超频成绩当然得益于半导体制冷片。

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捷波的这种做法是趋势还是另类？笔者认为当属后者。在温度偏高的电脑机箱内部，GPU核心在3D满负荷下温度确实变的很高，而半导体制冷的冷却效果确实明显优于风冷。不过也应看到：功耗和结露的可能仍是用户心结，即使有防冷凝绝缘绝热垫的保护，我想用户心中的担心也不会彻底消除。但另一方面，由此带来的高超频空间对用户也是另一种吸引，何以取舍，就要看用户的选择了。

优点：超频空间极大
缺点：功耗大，价格偏高
价格：757元