Nvidia GeForce RTX 5090显卡的超紧凑双槽设计背后,其实隐藏着一段有趣的故事。这款显卡的设计灵感来源于一款从未公开发布的四槽原型机。Nvidia在一段深度视频中详细介绍了RTX 5090创新散热方案的设计过程。Nvidia表示:“50系列显卡的使命是探索更小尺寸下的全新性能水平,这在以往是从未实现过的。”
Nvidia的工程师们面临着一个艰巨的挑战:他们需要将显卡的主电路板尺寸比上一代缩小40%到50%。这听起来几乎是不可能完成的任务。然而,Nvidia凭借其强大的技术实力和创新思维,最终攻克了这一难题。
视频还回顾了Nvidia散热技术的发展历程。RTX 3090的出现是一个重要的里程碑,其较短的PCB设计首次实现了“吹透”散热效果。这种设计让显卡的散热效率大幅提升,也为后续产品的研发奠定了基础。
Nvidia的工程师们意识到,随着显卡性能的不断提升,其功耗也在不断增加。从过去十年间一直停滞在250到260瓦的功耗,RTX 3090直接跃升至350瓦。但与此同时,显卡的体积也在不断增大。为了突破这一瓶颈,Nvidia尝试了一种全新的散热设计:四槽GPU散热器搭配垂直PCB。这种设计通过将PCB旋转90度,让三个风扇能够吹透整个散热器,从而实现高效的散热效果。
然而,这种被称为“三分之三吹透”的设计虽然散热效果出色,但体积过于庞大,且只能适配少数机箱。于是,Nvidia决定对其进行优化,最终推出了RTX 5090的“三分之二吹透”设计。
为了实现这一设计,Nvidia将PCB拆分为三部分:一块带有GPU和显存芯片的主板、一块连接主板的PCIe子板,以及一块带有DisplayPort和HDMI接口的I/O子板。这种模块化设计不仅让显卡的体积大幅缩小,还提升了散热效率。此外,RTX 5090还采用了柔性PCB电缆连接I/O板和主板。这种柔性电缆采用了特殊的玻璃纤维结构,经过25次迭代才最终定型。
在散热材料方面,Nvidia选择了液态金属作为热界面材料(TIM)。液态金属具有出色的导热性能,但如何确保其在各种环境下都能稳定工作是一个关键问题。为此,Nvidia采用了气密、真空密封技术,防止液态金属氧化或泄漏。
RTX 5090的另一个创新之处在于其“3D蒸汽室”散热技术。这种散热技术将热管直接连接到蒸汽室的侧面,进一步提升了散热效率,同时也让显卡的结构更加紧凑。
Nvidia的GTM产品经理亨特·邓特(Hunter Denter)表示:“我们团队在设计的每一个细节上都倾注了极大的关注。RTX 5090不仅是一款高性能显卡,更是一件艺术品。”