显卡制作前的硝烟 揭开众多不为人知的秘密

  设计之路3：产品设计执行

  在有了产品的规划后，这时研发工程师可以进行实际的产品设计工作了，在前一个步骤中，许多关于产品的细节都已经有所结论，如显卡的PCB层数、供电相数、大致的运行频率、输出接口等，工程师开始根据要求设计出PCB布线图。

  PCB的layout(布线)属于技术活，这将直接决定了一块显卡的性能及稳定性，作为一个高级PCB工程师，必须熟知各种元件的特性、每颗电容电阻该用什么参数，还要考虑到电子元件之间的电磁干扰，当然，这些都是一个PCB layer的所掌握的必须技能。虽然现在的PCB设计软件可以执行自动布线，但是电脑的布局往往不能尽如人意，很多地方还得人工去修改，经过修改后，一张PCB设计稿诞生，这时可以移交工厂生产样板了。

初步成型的PCB实物

  样板是设计的重要过程，因为PCB布线软件只能模拟出是否短路等基本工作要求，但这张显卡能否运行这样的简单功能都必须要通过生产出PCB样板后才能知道。在工程样板制作出来后，工程师会对其进行调试，看设计是否成功，能否满足此前研究讨论的要求，然后根据元件的特性进行调整，决定出一个能够稳定运行的频率。一般来说，工程样板不可能一次两次修改就能完美，某些设计苛刻的产品可能需要N次的回炉制造，甚至全部推倒之前方案重新设计也并非不可能。

基本成型的样卡

  在很多年前，显卡的设计仅仅只是一块PCB，但随着半导体技术的发展，GPU晶体管数量不断增加，解决显卡的发热问题除了PCB设计外的另外一个重大难题，基本上一张显卡必须分为PCB及散热器两部分去设计。散热器的设计也是技术活，涉及到热传到学及流体机械学，风扇的扇叶该几片，弯曲的弧度需要多大，散热器的鳍片需要多少片，厚度密度为多少等等之类的参数都必须有科学依据。因为散热器的造型必须要配合上PCB，一般来说，散热器设计工程师会根据此前设计讨论的大概规格设计出初步样板图，实际的具体方案还得PCB生产出来后才能修改确认。

常用的仿真软件Ansys

  散热器设计虽然不像PCB那样有很多的错误和修改，只有某些极度创新的，或者需要满足某发热大户的设计才需要经过多次的模拟实验，在经过模拟仿真确认性能后，和PCB一样，交付工厂进行开模，生产。在生产出样品后，安装到PCB上，测试实际效能，根据效果来进行局部的优化，最后生产出成品。

  后记： 

  事实上，从工程样卡出炉到可以正式投放量产还有非常漫长的过程，特别是某些精心设计的顶级作品就更是需要反复回炉，研究，再制造，再测试这样一个重复多次的过程，确保最后到消费者手中的是一块稳定、性能出色的显卡。

  如果你有从头到尾阅读完本文的话，那么应该可以对显卡的设计过程有了一个大致的了解，下一阶段，天极网显卡频道将实地走进显卡工厂--虽然此前已经有不少这样的工厂行，但我们这次必定是最为深入和详细的，除了传统的生产线外，还有售后维修、代工关系揭秘等，让广大网友能对显卡有一个更详细的认识。