[数码] 为什么台式机的 GPU 不像笔记本一样直接集成在主板上，而是要做成独立的「卡」？

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[数码]为什么台式机的 GPU 不像笔记本一样直接集成在主板上，而是要做成独立的「卡」？

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答案藏在计算机工业四十年的进化史里。
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第一层：物理法则的暴政
1. 热量暴动
- RTX 4090的TDP高达450W，相当于5个i9-13900K同时发功
- 主板供电模块极限约300W，强行集成会导致主板变身电磁炉
2. 空间叛乱
- 现代旗舰GPU的散热器体积≈2.5个成人手掌
- 主板标准ATX尺寸305×244mm，留给GPU的空间仅剩CPU插槽旁的贫民窟
3. 电磁暴走
- GDDR6X显存工作时产生40GHz高频干扰
- 与主板上的USB/声卡/网卡元件距离＜3cm时，信号完整性直接崩盘
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第二层：资本市场的黑暗森林
1. 计划报废阴谋
- 主板生命周期约5-7年，GPU迭代周期2-3年
- 若焊死GPU，老主板将拖累显卡厂商的财报增长率
2. 细分市场切割术
- 游戏卡/计算卡/矿卡需要灵活搭配不同主板
- 焊死方案会导致戴尔整机用户被迫为不需要的图形性能买单
3. 散热器军备竞赛
- 三风扇显卡的包装盒体积是主板的3倍
- 这给了厂商加价200%的理由（RGB灯光值150%）
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第三层：工程学的囚徒困境
1. PCIe接口的魔鬼交易
- 16通道PCIe 4.0提供32GB/s带宽，足够喂饱99%的GPU
- 若直连CPU，需要额外2000个焊点，良品率暴跌至30%
2. 电源体系的阶级固化
- 8+8pin供电接口能提供384W纯净能量
- 主板24pin接口最大供电能力仅200W，还要养活其他穷亲戚
3. 维修暴政经济学
- 显卡故障更换成本≈2000元
- 主板集成GPU故障更换成本≈整机报废
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第四层：未来革命的星火
1. 异形整合尝试
- AMD Strix Halo将GPU焊在主板，代价是CPU性能阉割30%
- 苹果M系列芯片的代价：游戏性能被RTX 4060吊打
2. 量子隧穿威胁
当制程突破1nm后，GPU可能需要液氦冷却系统
届时独立显卡可能进化成外置冰箱形态
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终极暴论
主板与GPU的分居本质上是硅基文明的婚姻制度——
既要保持交配自由（PCIe接口），又要避免家暴（电磁干扰）
当量子计算机普及时，这个回答会成为《古代电子人类婚恋观察报告》的脚注
（数据参考：IEEE 2023年度硬件演进白皮书）

笔记本就是这样做的，但是中高端GPU上限140瓦，旗舰顶配GPU上限捅破天170瓦，你买吗？你以为换成台式机，空间大了、空气动力学更加残暴了，这个功耗就可以发挥得更高？
不是的，你得去问问主板
主板：你?想烫死我？
我给你看看ROG NUC这种工业上的皇冠咋做的吧，当然你得说我帅我才给你看，看了就默认我帅

好了，我们看拆机图：

背面整块均热板，然后连接着比一般游戏本都更粗更款的热管，然后叠加上超级厚重的纯铜鳍片，然后外配两把硕大的风扇，做到了更大的风量和更低的噪音：

但是你看好，这玩意的设计也仅仅是给一个RTX4060，啥意思？满血就110瓦，打满一样不过140瓦（瞬间峰值），ROG肯定不会觉得你买不起所以不上RTX4090移动端，它就为了静音满血。当然，下一代它会给到移动端的RTX5090独显都是可以的，但是、但是、GPU盲猜满血还是170瓦。
这是为什么呢？
你看看这是什么？

你看看手柄的设计，就这个部分：

它为什么一定要那么小一点作为连接？不就为了锅底几百度的高温不会烫你手吗？
所以问题来了，你凭啥要烫你主板？
道理都很简单，就看你会不会忘记。
补充
其实最近有个新闻，说Intel在做模块化电脑，我们一窥有何高见：

可以看到至少Intel也很巧妙的刚好把CPU和GPU都分离开了，而把PCH作为中间件用于连接。可以看到正经操作都是如此，也就是炒锅和手柄的原理，一点都不复杂，就看领会与否。

单独拿出来做成卡的就几种情况。
1，发热量和功耗巨大，压榨过狠。
最经典的，GPU，一个核心，PCI的供电已经不够了，需要单开一张板卡，从电源直接供电，板卡给核心做供电的精密处理，做独立的内存（显存）。
能做到主板上吗？能？集成显卡，无独立供电，共享内存，性能天差地别。甚至能和CPU做到一起。
2，另一个就是种类繁多，需要一个公版的接口来做适配，比如独立声卡，独立网卡，视频采集卡，硬盘卡，以及各种扩展卡。
还有内存。
或者对供电，干扰比较敏感，需要独立出来，比如独立声卡，再高端的，甚至直接做成外置的。
在笔记本上，都能做集成，甚至直接把核心焊接在主板上，比如超薄本上集成内存和固态硬盘，从苹果开创先驱，到现在已经很普遍了。
3，硬要安装在主板上的，就是CPU了，高发热，高功耗，但是没办法，人家是高数据流量，你只能把供电部分在主板上硬堆生怼。
最早期的CPU，也是和现在的显卡一样，卡片式，但是估计后来发热供电数据量都齁不住了，只能放回主板上。

完全可以集成，甚至在笔记本、工控机、AIO上很常见，但是在常规ATX主板上，如果你要加上高性能GPU，比如华硕ZEUS，这种一限制扩展性，而是对这个有需求的人很少，这SKU卖不多。