10相供电够不够？非公版显卡设计师解疑
春节长假刚刚结束，全国各大卖场相继逐步升温，08年的经济动荡对国内DIY硬件行业的也产生了不小的影响。近日，各大显卡厂商分别将眼光投向高端市场，都在争夺自己品牌在高端市场的的一亩三分地，例如华硕、影驰、七彩虹等。各大电脑卖场的新产品新技术也相继推出，其中产品首家大都在千元以上。为了让玩家更好的对显卡进行选购，我们特别收录了玩家与iGame研究所工程Eric在定制显卡过程中的对话，希望能对您的显卡选购带来帮助。
● 问题一：显卡采用10相供电可以吗？
玩家Dollar：玩主板的都知道，10相供电都是小意思，显卡能否采用同样的设计？
iGame研究所工程师Eric：就像车流量太小，设计10车道是没有太大的用处一样的道理。供电问题，一直是玩家在卖场购买显卡时问得比较多的。从技术上而言，多相数的实现并不困难，但是电路设计要充分考虑到“适用”问题。在接受定制显卡的过程中，用户经常会提出特别夸张的要求，例如“12相”、“16层PCB”等等这些问题，我们都会给玩家一个在价格和性能上一个更适合他的要求，用液氮超频和普通风冷，用料肯定会有所区分。
6+1相供电
PCB电路图
单相、双相或者多相电源的选择择，在设计显卡电源时，需要使用单相开关电源就可以满足要求，还是需要用多相电源。通常是少于25A时，设计使用单相开关电源，大于25A少于50A将使用双相电源，50A以上就需要使用双相以上了。
这一次的iGame显卡设计，6+1相分离式供电能提供超过150A的电流。他的好处来自两个方面：首先从供电方式上来说，分离式的供电能让GPU和显存工作得更为稳定,互不干扰。其次从相数上来说，在极限超频时，6+1相比主流的4+1相供电，能获得更低的温度和稳定性能。在供电散热方面，涡轮式的系统性散热，对开关电源的MOS管、电感、PWM芯片作了良好的散热工作，单相甚至可以设计到30A。设计中要求都非常苛刻，这是用户在定制卡中，对我们的要求。
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●问题二：如何处理超频和costdown问题？
玩家jeysen：工程师你好，像我们DIY玩家一般购买类似260+这样的高端显卡的目的都是超频，而非公版一般都是对公版进行costdown，超频性能也当然会有所下降，那请问你们研发的过程中是如何来处理超频和costdown的问题呢？
iGame研究所工程师Eric：首先和公版相比，玩家一般关注的都是显卡的可玩性、边界操作性上，例如华硕的玩家国度等。而我们研发的方向主要也是在可玩性、便捷操作行进行提升。例如iGame260+的可玩性方面，首先考虑的是供电，因为我们在研发前期对玩家进行了调研，多数对玩家对260+的需求是超频，因为我们采用的是6+1相供电模式，在超频的稳定性能上将优于公版，公版采用的多为4+1相供电，就像是同样多的水，六个和尚比四个和尚挑水轻松的道理。其次是在用料上，除了上面说的NCC日化固态电容以及POSCAP高分子聚合物电容外，我们还采用了化银PCB等，都为显卡的可玩性打下了稳定的基础。
便捷性操作方面，我们通过上次的iGame定制活动收集的玩家建议分析出的出：玩家对一些便捷超频、显卡状态指示等等点击率高达40%，因此在此次的超频便捷性上，对上一代的定制版GVC/VVC核心/显存增压设备进行了修改，研发出了新一代的“一键超频增压器”，让玩家能够轻松的对显卡进行加压超频，一步到位，也提高了显卡的安全性和使用寿命。显卡状态方面，我们对L.A.D灯光侦错（LED Automatic Debug）进行了升级，上一代的L.A.D灯光侦错（LED Automatic Debug）功能，在通电和接口接入的时候发光，而新一代的指示灯将输出接口连接与未连接进行了区分，当指示灯为红色时代表输出接口未连接显示设备，指示灯为绿色时为接入只是设备。让玩家很清楚的了解显卡的运行状态。
升级版一键超频增压器
我们在可玩性和便捷操作的研发上，除了要达到玩家需求的要求，也要对显卡的使用寿命和安全进行考虑，这也是我们研发过程中同时研发四种版本的原因，即选取适合玩家、市场、企业三者最优的一套方案，在和公版相比，这些也是优于公版的，当然，在某些方面也有没有公版出色的地方，这些都是我们工程师经过多次的调研后对一些玩家不关心的一些“噱头”进行“降档”，在不影响性能的前提下，节省了成本的同时也为玩家带来了更好的服务。
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● 问题三：涡轮式与直吹式哪种更好？
玩家atlii：显卡散热器我应该怎么选择，涡轮式与直吹式哪种更好？
iGame研究所工程师Eric：散热器的性能，不仅仅跟风扇的结构有关，还与整体的风道有密切的关系。我们之前为玩家定制9800GT的过程中发现，直吹式的散热盲区较大，并且热量在机箱内的导通率并不高。虽然风扇转速都不低，但是显卡和机箱内的温度还是很高。风道是一个比较重要的技术指标，我们在研究所为这一次的GTX260非公版做测试的过程中，非常慎重的考虑的这个方面。
散热器气流原理图
在用户定制过程中的讨论，经过反复对比，从散热器的构思到Aoto CAD、PRO/E结构开模工程图、用料精选、高温高湿极限测试中，我们与玩家提出了“ICS系统性”散热这个概念：卡内系统（GPU+显存+MOS管+电感等）+卡外系统（机箱内部散热）的双系统散热概念。为了实现这一点：
对于外部散热的考虑，要形成良好风道，直吹式并非最佳选择，我们在散热结构上选用了涡轮风扇加全铝外壳的设计，等于在机箱内部增加了一个完整的风道。对于内部散热的考虑，我们使用了全铜扣Fin鳍片并搭配6根全铜热管，散热片几乎覆盖每一个高温角落。大风压的涡轮风扇与超大面积扣Fin全铜散热片结合后，一套系统的。关于散热器选材，我们是非常矛盾的，众所周知目前贵重金属期货交易市场中纯铜的交易价格是铝的1.5倍，而在GTX 260+非公版显卡散热上，为了达到高端玩家对于超频的定制需求，我们不惜在成本下足了功夫。
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●问题四：定制>公版>非公版？
玩家autiy：对于目前的显卡行业，同质化相当的严重，市场中只有少数的几家在做自主的研发，例如华硕、影驰等，但是唯独iGame是做以“定制”为研发方向，这样势必会对自身提出更高的要求，那么，请问工程师，在研发过程中你们都遇到哪些问题？
iGame研究所工程师Eric：可以想象，“定制”服务在一个批量化流水线的现代企业生产中，他所带来的“麻烦”是无需置疑的，但是最麻烦做到的事情，他往往是能获得最好的效果。定制过程中遇到的问题很多：
首先是成本问题，设计中，我们主要从两个方面考虑：1、性能；2、时间。
我们第一步要考虑的就是性能，是“cost up（成本增高）” 而不是Costdown。这个出发点很重要，决定了我们以“性能”为导向去做设计，采购回来的总体成本比“公版”还要贵。为了满足玩家需求，我们选用了设计方面，并对四种方案的性能个价格进行评估，最终选择了一款在性能和价格指数最高的一款。
定制版iGame 260+
其次是散热器的问题，在上次的定制活动中，根据玩家提出的需求方案，我们选择了四款散热器，从工程角度而言，我们需要每一款散热器都要严格的从新测试一遍，先是结构测试，测试散热器安装在PCB上有没结构冲突、隐患等等。如果结构有冲突，那就要更改PCB的设计。结构确认OK，就需要测试温度。当然这一切都仅仅是开始，20多项的散热器测试项目还等待着他们的到来。在研发散热器的过程中首先遇到的是散热器散热有盲区的问题，我们提出了四种散热的设计的方面，最终选取了其中卡内散热良好的两款散热器，而对于之后玩家提出的机箱内整体散热的问题，我们提出了“ICS系统性散热”的概念，最终通过不懈的测试，成功研发了一款能对显卡本身达到散热要求，有能对整个机箱进行散热的散热器。与此同时这个成本也是升高了很多，但是这部分的价格将有iGame研究所承担，不会提高产品的售价。
自主研发的散热器
最后是超频的问题，用户定制都是需要超频性能极好的显卡，然后要达到这样的性能，我们考虑的三个方面：
1.电路的电气性能；
2.散热器的无盲区热流导通率；
3.供电用料与相数的改进。
其中电气性能，我们采用了化银PCB，由于银的熔点较低，导电率也就高了，因此化银PCB能提高了整体数据的传输效率。当然再研发的过程中也遇到一些问题，例如在PCB生产过程中退隐药水的配制上，我们经过多次的试验，通过向国外同行业的研发机构学习，最终攻克了这一难题；散热器我们提出了“ICS系统性散热”的概念，其中包括了卡内的无盲区和卡外机箱内的无盲区散热。之所以提出这样的概念是我们再设计过程中采访了十多位中国玩家，他们提出了显卡散热很好，而机箱内散热气流无法导通的问题，尤其是南方环境温度较高的地区，提高了机箱整体散热的性能。对于供电用料与相数的改进方面，我们在最佳性能和合理的价格方面进行的权衡，电路设计讲究的不是“最”这个概念，而是“适合”。
一个事实是，F1赛车是开不上山路的，这个时候四驱越野车会更好，他们很多时候不能放在一起比较。不过于迷信单纯的顶级用料，一直贯穿着我们的设计思路。此次采用目前最好的NCC日化固态电容以及POSCAP高分子聚合物电容。POSCAP高分子聚合物电容剖面高度低；高频时阻抗及等效串联电阻(ESR)低，容许的纹波电流大；寿命长，在105℃时可达2000小时；有极好的噪声吸收能力；良好的温度特性，低温可达-55℃；可耐20A的冲击电流；允许采用240℃、10s的再流焊；在安全性方面比普通钽电解电容器有更优越的性能。
供电系统与用料
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● 问题五：数字供电与模拟供电哪种更好？
网友dragon ：我需要数字供电的显卡，但是他的高价格让我犹豫，模拟供电真的比不过数字吗？
iGame研究所工程师Eric：在我们的供电设计中，可以说是数字和模拟混合型的，没有绝对的数字和模拟，这样绝对的用数字与模拟去区分的说法并不准确。这一次我们为玩家定制的GTX260上将会有高达1700多颗电子元件与6+1相供电设计，而市场上可能会有缩水至1200颗元件的产品。少了500颗零件，这是一个很直观的感受，暂且不评价好与坏问题。
供电方式，是玩家最新关心的问题，也是我们在设计中很谨慎的部分。
供电电路最主要是为高达大约14亿颗晶体管的GPU提供适合的电压和电流，保证GPU在高频、大电流工作状态下稳定地运行，特别是喜欢超频的GTX260的用户。 2001年的时候，我也迷恋过G400MAX显卡上面的那17颗黄豆般的钽电容。跑3DMARK2000，2D直追幻日。
为理想状态下的波形，此斜度关第到MOS管、电容、电感等元器件的选择
6+1相与加强用料后，测量的峰值波纹噪音非常平稳
然而，你对好的定义是什么，这个很重要？是一定价格下的最优性能，还是偏执狂式的最好。这是一个综合性的问题，电设计考虑到元件特性、PCB板特性、铜箔厚度、散热、稳定性、干扰等等多方面的问题，他的周围是电路信号强度最大的地方。尤其当用户超频的时候，电路设计得不好会产生串扰cross talk效应，而影响到较弱信号的其他电路部分。“数字供电”在超高频下的确表现更好，但是价格并不低，所谓的“模拟供电”是一个更成熟的方案，价格上也会更好。
这些年，固态电容的流行速度超乎我们的想象，有时RD工程师也不得不开始追逐流行。事实上，电路设计讲究的不是“最”这个概念，而是“适合”。你一定知道，F1赛车是开不上山路的，这个时候四驱越野车会更好，他们很多时候不能放在一起比较。不过于迷信单纯的顶级用料，一直贯穿着我们的设计思路。