散热究极奥义 HIS水冷高频版290X测试

来自名厂 HIS R9-290X水冷终极版本

　　● 290W功耗重荷 高大上水冷救场

　　Radeon R9-290X显卡距问世已有近1年时间，它仍然是AMD阵营里速度最快的单GPU产品。同样它也保持着显卡芯片的功耗记录：一块标准频率Radeon R9 290X满载运行时将达到近300W的实时功率消耗。这些电能的大部分转化成了热能，需要通过散热装置及时排解掉才能避免让Hawaii芯片因过热而当机。

　　AMD官方样板的巨型风冷散热器能够完成给Radeon R9-290X整卡高热元件散热的任务，它使用铜铝结合热管技术制造，是规模最为庞大的显卡散热器之一。但其绝对散热能力也仅仅是满足标准环境状况下的标准频率Radeon R9-290X运行所需而已，如果用户要进行显卡超频，或者显卡本身的工作环境恶劣，那么娇贵的GPU芯片和周边元件就因温度上升而变得岌岌可危。

   本文主角，来自A卡阵营名厂HIS的一款Radeon R9-290X，通过专用的水冷散热装置来解决问题，我们将用测试验证它的实力。

　　● 外形夸张 性能极限

   这款张牙舞爪的显卡全称是：HIS 冰酷R9-290X Hybrid 限量版 4GB，以下我们将用冰酷R9-290X Hybrid来简称它。可以看到，它比我们平常看到的显卡复杂一些：虽然显卡本体部分看起来还算正常，但是尾部伸出的管子连接的冷排显露着它与众不同的身份。

HIS 冰酷R9-290X Hybrid 限量版 4GB

   冰酷R9-290X Hybrid定位非常高，其核心/显存的默认频率高达1100MHz/6000MHz，比AMD官方样板的1000MHz/5000MHz分别高出10%和20%，目标就是拿到Radeon系列单GPU最强性能。这也是它必须使用复杂水冷散热器的客观原因之一。

冰酷R9-290X Hybrid背面状况

   冰酷R9-290X Hybrid提供了一体式的水冷散热器。本身是完整的产品，已经能够像其它显卡一样独立工作，而不需要同其它水冷设备的连接和配合；它包含了显卡+水冷头含泵+混合风扇散热器（这也许就是名称中Hybrid的来历）、水箱+冷排+风扇两大部分，之间用水管连接。

冰酷R9-290X Hybrid包装附件

    特别的，冰酷R9-290X Hybrid在常规的附件外，还附送一张很漂亮的布面鼠标垫，产品附加值不弱。用于散热排和机箱固定的螺丝也是齐备，考虑的很周全。

对抗高热 水冷散热器细节分析

　　● 水冷式散热器的优势

   水冷散热器可谓是PC DIY中的究极奥义之一：和普通的风冷散热装置相比，其核心竞争力在于使用超高比热容的水（水冷液）作为储热介质，能够比绝大多数使用金属块作为储热介质的风冷散热器支持到更高发热量的热源， 同时水在系统中流动也承担着传递热量的作用。因此即使水冷散热复杂庞大，在追求极致的顶级产品上仍然有较高的出镜率。

   在相同成本档次上，水冷能够提供比风冷散热器强劲得多的散热能力。虽然水冷散热器安装复杂，绝对可靠性比风冷散热器差，但这些缺点都在越来越成熟的产品设计上被逐渐解决。从几年前A/N旗舰GPU大战升级到100W功率以上之后，各类对应顶级显卡的水冷散热方案便大量涌现，而这种显卡的超频应用，更是水冷散热器发挥威力的场合。

冰酷R9-290X Hybrid的散热器

　　● 水冷风冷各司其职

冰酷R9-290X Hybrid的散热器

   冰酷R9-290X Hybrid的散热器设计思路很清晰，紧贴着GPU安装的是铜质冷头+水泵一体式装置，泵的橡胶水管连接单12mm薄型冷排，冷排上带有1只120*25mm风扇，冷排设计于安装在机箱的背部散热孔上。根据水管长度判断，它没法支持安装在机箱的顶部散热孔，所以机箱尾部有1只12mm安装位的散热孔是使用冰酷R9-290X Hybrid的必要条件之一。

   安装显卡PCB上的这异型模块的右侧，还有一只轴流风扇，它的作用和普通显卡上的不同，不再用于给GPU散热，而是专用给PCB上的高热外围芯片、供电模块散热，这个风扇的尺寸是80*15mm。

   冷排上的风扇和PCB上的风扇并联接在显卡PCB上，都是4pin PWM控制类型，可以根据GPU的负载动态调节转速。而水泵的供电需要直连PC的电源供应器，是4pin D型接头，它的转速是恒定的。

 仍由风冷散热的GPU供电模块

　　● 更多散热器细节

  冰酷R9-290X Hybrid的散热器细节

  整套散热器是由知名DIY散热器品牌Arctic提供，外观华丽，做工精湛，这个品牌的显卡散热器在DIY玩家群体中美誉度不错，多年以来和HIS一直有深度的合作，HIS出品过多款搭载其散热器的特色产品，冰酷R9-290X Hybrid应该是其中最为高大上的一款了。

 旗舰风采 超公版设计PCB大赏

　　● 双8pin供电设计

为了保证GPU/RAM超频的可靠运行，冰酷R9-290X Hybrid的PCB设计和用料较AMD官方样板略有增强，局部用料优于后者，特别的在外部供电接口上使用了双8pin，但在安装尺寸上仍旧保持了双槽厚度。

冰酷R9-290X Hybrid的外部供电接口

双槽I/O背板上提供双DVI-D+DP+HMDI接口配置

　　● 工艺精湛的蓝色PCB

冰酷R9-290X Hybrid的PCB正面

冰酷R9-290X Hybrid的PCB背面

　　● GPU芯片和显存配置

Hawaii架构Radeon R9-290X芯片

   28nm工艺制造的Hawaii架构Radeon R9-290X芯片拥有62亿晶体管，其典型硬件规格包括2816个向量着色器和64ROPs外加176个纹理单元，内存控制器位宽是512bit。R9-290X支持最新的DirectX 11.2版本。

SK hynix GDDR5显存芯片

   16枚SK hynix的GDDR5内存芯片组成4GB显存容量，在512bit内存位宽和6000MHz运行频率下，它们提供高达384GB/s的带宽。

　　更多关于R9-290X的技术细节及性能分析不是本文的重点，读者可以参阅本站早先的文章《取舍的艺术 Hawaii架构R9-290X性能首测》来了解。本文将把测试重心放在水冷散热器的实际散热能力和这款顶级产品的超频能力上面。接下来我们进入产品详述。

 硬件、软件测试系统明细

　　● 测试系统的硬件环境

    为保证测试能够发挥显卡的最佳性能，本次测试平台由Intel酷睿i7-3970X处理器、ANTEC H1200水冷散热器、技嘉X79芯片组主板、威刚4GB DDR3-1600×4四通道内存、ANTEC HCP-1300电源组建而成。详细硬件规格如下表所示：

　　● 测试系统的软件环境

    为保证系统平台具有最佳稳定性，本次产品测试所使用的操作系统为Microsoft Windows 7正版授权产品，除关闭自动休眠外，其余设置均保持默认，详细软件环境如下表所示。

    在测试成绩方面，理论性能测试用得分来衡量性能，数值越高越好；游戏性能测试用游戏自带Benchmark来衡量性能，数值同样越高越好。

两款D3D合成测试软件成绩

　　● 软件介绍和测试设定

   新3DMark采用全新界面设计，除了测试分数，还会展现每个场景测试期间的实时曲线，全程记录帧率、CPU温度、GPU温度、CPU功耗。新3DMark取消了传统的E、P、X模式，取而代之的是根据负载不同所推出的三个场景，其中FireStrike专为基于DirectX 11显卡搭建的高端游戏平台，而CloudGate则支持基于DirectX 10环境的主流硬件，IceStorm则支持入门级DirectX 9设备、手机、平板电脑等等。

3DMark FireStrike

   PC游戏随Windows 7的发布进入DirectX 11时代，众多DirectX 11显卡早已摩拳擦掌上阵厮杀，却迟迟没有一个权威性的基准测试软件来衡量游戏显卡DirectX 11性能的高低。终于，DirectX 11时代的3DMark 11来到大家面前。3DMark 11使用原生DirectX 11引擎，测试场景包括Tessellation曲面细分、Compute Shader以及多线程在内的大量DirectX 11特性。

3DMark 11

　　● 成绩

   在两款D3D合成测试软件中，冰酷R9-290X Hybrid表现出了强横的实力，比AMD官方样板的分数高出10%左右，和其频率提升幅度吻合。

 四款真实游戏极限设定测试成绩

　　● 游戏介绍和测试设定

    《孤岛危机2》是《孤岛危机》的续作，游戏采用CryENGINE 3引擎制作。《孤岛危机2》在游戏内容上与一代也有很大变化，已经从秘密的丛林作战转向了公开、大规模的现代城市战争。故事发生在距一代3年后的2023年，外星人在地球上的大片区域挑起了战争，各大城市都遭到攻击，人口锐减，玩家将要进行捍卫地球的末日战争。

    《生化奇兵：无限》将玩家带往1912年，那是巨型飞艇和浮空飞行器的全盛时期，在此背景下诞生了海底销魂城的前辈，即天空之城“哥伦比亚”：这座远离美国海岸自成一体的空中城市在信众的欢呼声中扶摇直上，寄托了美利坚强国之梦，但因其不可告人的目的使其似锦前程不久便急转直下，武装到牙齿的狰狞面目把原本光荣正确伟大的阿波罗登月变成邪恶的死星计划，整座城市消失在云端中自此再无人知晓。

    《尘埃3》是由Codemasters制作发行的一款赛车竞速单机游戏，《尘埃3》采用与《F1 2010》同样的Ego引擎，拥有更加拟真的天气系统及画面效果。游戏将包含冰雪场景、动态天气、经典的赛车、分屏对战、party模式、开放世界、更多真实世界中的赞助商和车手等特点。

    《地铁：最后的曙光》讲述一场为争夺足以毁灭人类的世界末日装置的内战。人类依旧苟活在地下等死，不同派系之间的战争还在继续，晚上依旧有各种变异生物潜伏在暗处。地面依旧是各种毒气，但有传言冰层开始融化，阳光开始穿透云层。

    以上所有游戏测试均使用2560*1600的分辨率，同时把画质调节到最高，部分游戏开启了4倍多重采样抗锯齿。

　　● 成绩

    在4款真实游戏中，冰酷R9-290X Hybrid能在极限设定画质和分辨率下再进一步，性能较AMD官方样板仍旧有可观的提升。

GPU温度测试和整机功耗测试

　　● 温度测试

    我们在环境温度约27℃的开放环境下进行的测试，所有游戏和测试软件运行完毕后进入温度和功耗测试环节，之前的测试一切顺利，冰酷R9-290X Hybrid在重负载下的稳定性毫无问题。

GPU满载稳定温度91℃

FurMark测试截图

  冰酷R9-290X Hybrid的运行噪音非常低，满载下2只风扇+水泵发出的声音远低于AMD Radeon R9-290X官方样板风冷散热器。

  不过过于追求低噪音的设定依靠风扇低转速才能达成，这也导致其散热器绝对散热能力并不突出，和吵闹的官方样板散热器冷却水平大致相同，GPU满载稳定后上到了91℃。

　　● 功耗测试

系统空载功率

系统满载功率

    作为超频版R9-290X，冰酷R9-290X Hybrid的功耗和它的性能一样惊人，我们的测试平台空载功率103W，满载时则超过了400W，为了拥有足够的余量，购买冰酷R9-290X Hybrid显卡的用户至少应该拥有650W以上的电源供应器才行。

 全文总结 水冷显卡的现实意义

     ● 测试总结 

满分：★★★★★ 零分：☆☆☆☆☆ 未测试不评价：-----

    ● 产品设计

1、产品定位：产品的设计是否符合目标用户的需要。
2、用料品质：供电设计是否豪华，用料可否保证显卡长期稳定运行。
3、市场定价：价格是否合理，比同类定位产品高减分，比同类定位产品低加分。

    ● 性能表现

1、3D性能： 与同芯片产品比较，3D基准性能高低。
2、游戏性能：主观评价游戏当中的应用性。

    ● 人性化设计

1、噪音控制：人体感觉得到的噪音带来的负面影响。
2、超频能力：显卡频率的可提升空间。
3、接口附件：通用性是否强，附件能否给用户解决临时出现的问题。
4、温度控制：通过测试了解显卡的温度控制程度。
5、设计细节：产品的美观度、细节的把控、各种人性化的技术运用。