本文成文于2025年1月下旬，这次专栏也就是总结下之前GN采访NV工程师的那个关于5090FE热设计的访谈。里面干货满满，建议大家看原片，我这边只能调让我印象深刻的说。
令人惊叹的 RTX 5090 公版显卡：GN携手英伟达散热工程师介绍公版显卡散热构造
首先得说NV为啥会有在5090FE上做2.5槽卡的动力，原因是24年6月的那会，NV连同机箱厂，推过一个叫SFF-Ready的小尺寸机箱规范，以2.5槽为分界，认证了一批这种对于小机箱比较友好的显卡（当然还有一批能用此类卡的小机箱）。
不过当时反响不算强烈，因为此标准的时间卡卡在了40系显卡生命后期，各家的显卡早就定型完毕，此标准就变成了事后的追认，而非设计的指导。所以绝大多数的40系SFF-Ready显卡都是4070super这种不高规格的。
而到了换代的50系显卡上，老黄准备秀一波肌肉，既展示下自家团队的设计能力，推自己的标准，也给AIC们打个样，敦促他们按照新标准来。
那么，卡做小了，对于散热有啥困难呢？从芯片发热到散热的过程，可以从4个方面说：
- 发热侧，这代5090的功率比上代有所提升，非OC版本的功率从450W上升到575W，提升接近27.7%，算是相当夸张的，因为前代的服务器的AI卡——H100的发热也才700W，所以此卡发热（如果再稍微OC一点的话）真的是服务器级别的。
- 导热侧1，芯片到均热板，这个是相对来说最简单的，由于5090芯片的面积比起上到4090提升了有23%+，即使发热高了28%不到，实际热流密度提升的也就4%，还好。况且大杀器液金还没放出来呢。
- 导热侧2，均热板到鳍片，这个是真的有点困难的，因为上代服务器上面对于H100的700W版本，官方建议上水冷，前面图也展示了，H100还有个350W的版本，那个才是上风冷的版本，NV对问题必须整的新的设计解决
- 解热侧，体积变小后，鳍片面积不够用了，2.5槽卡的厚度限制是50mm，其余的3.5槽乃至3.8槽卡的厚度是70-76mm。假设大家设计水平一样，鳍片间距等设计差不多，光厚度差就意味着5090FE的鳍片面积只有厚槽卡设计的66%左右，若考虑PCB和均热板厚度，可能进一步降低到只有厚槽卡设计一半的鳍片面积。
既然这么多困难，NV是怎么解决的呢？
NV为此系统性的魔改了相当多地方，比较复杂，但是有所有收获。
- 发热侧没法说，因为是芯片级的东西，NV肯定考虑过节能特性，负载上升特性（负载上升太快，电源不一定扛得住）等，但对于要满载的场合，发热还是这么高。
- 解热侧，因为这卡是系统设计，所以必须先聊这个最终的一环。
既然鳍片注定面积较小，“山不过来，我就过去”，反正最终解热效果是鳍片面积*冷介质（空气）流量来决定。提升流量也能显著的提升解热的能力。
而提升流量最需要的是降低鳍片的阻力，分析AIC的设计，基本都是底层PCB，中间均热板（低端的甚至只有一个镀镍铜底座），最上面热管加鳍片的三层叠压设计，厚只是一方面，其设计里的总共3风扇，只有1个风扇是和CPU的水冷一样的风直接穿过鳍片直排，其余2个风扇吸上来的风，有个转90°的侧面排风过程，这种风撞了障碍物后再转向的设计中，风阻太大了，况且对于不大的机箱来说，侧出的风撞到玻璃后，也有堆积和无法排出机箱的问题，至少2/3的风道并不流畅。
NV对此的优化就是变结构，创新性的弄出底层中置PCB，中层3DVC均热板+热管+鳍片的双层设计，此设计直接少了一层，厚度自然而然的降低了。另外从解热角度看，去掉中间的一个利用效率极低的风扇，而降低两侧风扇风的阻力，让风从不自然的偏转90°转换成透吹式，风阻降低的非常多，有效风量大增，有舍有得。
不仅如此，NV团队还充分考虑了风扇面各个地方风压的不均匀性，中间风压小点，所以鳍片打薄一点，往外风压大，鳍片更厚，利用CFD软件，设计出一个稳态各点风量几乎一致的整体鳍片。
至于为了保持高风量，会不会让风扇狂转成为直升机的这个问题，NV给的ppt里是说很安静，只有30-35dbA的噪声，至于有没有吹牛，得实测。
- 导热侧1，芯片到均热板，NV在5090FE上用了液金作为导热介质材料，但是NV对于液金的使用有其特殊的理解，这部分我到时候专门写个专栏说说，这里就不多说了。
- 导热侧2，均热板到鳍片，NV在此上面投入巨大，但是由于我个人对3DVC这套的理解不深，只能稍微说点皮毛，不一定对，如有问题，大家请在评论区指出。
先说说AIC们的处理方法。
普通定位版本：芯片接触镜面铜底，铜底上面有焊接的多个热管，热管散热段和鳍片们焊在一起。
高级版本：芯片接触均热板，均热板的上表面焊接多铜管，后端一致。这玩意会被叫做VC和热管复合导热系统。
而此次NV在5090FE整的3DVC，则是在高级版本上的一种改进，整一块又大又厚的均热板，在其侧壁（或者上壁）上开孔，热管切掉一段，怼进去，好处很明显，连接在一起等效于直接取消了焊接+两层管壁的热阻。
简而言之，原来高级版本算是均热板叠焊热管，3DVC是均热板和它的X根热管触手。由于芯片发热量实在够大，热阻的每一点减小都有收益。采访中，NV的工程师称此结构叫做蝶形3DVC。
除此之外，补充2个细节：
均热板里面的铜柱的密度是按照发热密度来的，所以中间的高发热区的铜柱密密麻麻，旁边有所稀疏，不知道这算不算某种抗dryout的策略。
另一个值得一说的是为了让热管直插两边的鳍片，中间PCB上的电感，绝大多数放在前后的两侧，少数也放在右侧，位置上也特意给3DVC的延伸热管做了避让，为了这个大的目标，此卡真的是研发的多团队力量的结晶。
最后说一千道一万，实际效果如何呢？现在还没准确信息，等24日的测评解禁吧。至少从访谈来看，NV就是想在此卡的炫技，系统级的设计，各部门协同，确实是独一份的成果。
至于选购建议嘛，反正国内买不到，提这个意义不大。况且这卡设计实在太激进了，看着爽，长久用我还是不敢的，另外用了液金，几乎就没有啥可维护性，我个人还是老实等各家的厚槽5090D吧。