要問筆記本市場(chǎng)目前最受歡迎的品類,輕薄本一定當(dāng)仁不讓。畢竟人人都喜歡輕巧便攜,這順應(yīng)了移動(dòng)化的趨勢(shì)。但輕薄本雖好,卻因?yàn)轶w積和發(fā)熱問題,往往要在性能上做妥協(xié)。那么如何讓輕薄本維持高性能體驗(yàn)?zāi)兀?/span>
有兩條路,一是等待芯片技術(shù)進(jìn)步,二是改進(jìn)散熱技術(shù)。其中前者并非一蹴而就,于是改進(jìn)散熱就很關(guān)鍵了。
但問題是,輕薄本內(nèi)部空間有限,在散熱上做創(chuàng)新,難度很大,所以一直以來也很少有廠商在輕薄本散熱上做文章。不過,在眾多 PC 廠商中,有一家很特別,硬是在輕薄本有限的空間里對(duì)散熱進(jìn)行了卓有成效的創(chuàng)新,他就是作為 “后來者”的華為。
而在華為近日發(fā)布的華為 MateBook 13/14 2021 款和華為 MateBook X Pro 2021 款中,散熱系統(tǒng)又實(shí)現(xiàn)了進(jìn)一步升級(jí),讓人感嘆輕薄本散熱原來還有如此大的提升空間。
今天我們就來了解一下。
不可不知:筆記本散熱的基本原理
想了解華為 MateBook 系列新品在散熱方面的精髓,我們首先要對(duì)輕薄本散熱的原理做一個(gè)大概的了解。筆記本工作的時(shí)候,發(fā)熱大戶 CPU 和顯卡貢獻(xiàn)了主要熱量。所謂散熱,就是想辦法將他們散發(fā)的熱量收集起來,然后統(tǒng)一 “排出體外”。
具體怎么做呢?有主動(dòng)散熱和被動(dòng)散熱兩種方式。
主動(dòng)散熱,就是在是收集熱、排熱的時(shí)候,借助 “外部力量”來提高散熱效率。在輕薄本上,主要是風(fēng)冷散熱。風(fēng)冷散熱的道理也很簡單。就是當(dāng)主板上 CPU、顯卡等器件發(fā)熱時(shí),利用熱管把熱量收集起來,然后傳導(dǎo)至另一端的鰭片。
鰭片一般位于筆記本出風(fēng)口,它就像家里的暖氣片,可以起到很好的散熱作用。熱量到這里就會(huì)被散開。此時(shí),筆記本里面的風(fēng)扇,通過吸進(jìn)外面的冷風(fēng),沿著設(shè)計(jì)好的風(fēng)路,對(duì)著鰭片一頓吹,把散開的熱量吹出筆記本體外,這就完成了主動(dòng)散熱的過程。
被動(dòng)散熱就更好理解了。它的意思就是不需要 “外力”輔助,而是用導(dǎo)熱性能較好的材料直接接觸 CPU、顯卡等器件,通過自身良好的導(dǎo)熱性將熱量傳導(dǎo)至筆記本 “體外”。上面就是筆記本主動(dòng)散熱、被動(dòng)散熱的基本原理。道理看似簡單,但實(shí)際操作卻復(fù)雜很多,例如熱管怎么布局,風(fēng)路怎么設(shè)計(jì)等,都很麻煩。特別是在輕薄本有限的內(nèi)部空間里,想要在具體環(huán)節(jié)上做優(yōu)化創(chuàng)新,十分困難。這就更讓人好奇,華為這次華為 MateBook 系列新品的創(chuàng)新是如何做到的?
輕松看懂:華為 MateBook 系列新品散熱黑科技的 “3+1”板斧
華為本次推出的新品包括華為 MateBook 13/14 2021 款以及華為 MateBook X Pro 2021 款兩個(gè)產(chǎn)品系列,具體的散熱方案又有差異,所以我們分開來講。
1、華為 MateBook 13/14 2021 款:鯊魚鰭雙風(fēng)扇 + 雙熱管技術(shù)
首先是華為 MateBook 13/14 2021 款,它們采用的是第三代鯊魚鰭雙風(fēng)扇 + 雙熱管散熱技術(shù)。
這個(gè)技術(shù)厲害在哪里呢?可以將它總結(jié)為 “三板斧”。
第一板斧:縮小主板,上雙風(fēng)扇,騰出空間,讓風(fēng)更快、更大、更冷。
因?yàn)楸敬稳A為 MateBook 13/142021 款采用了全新 11 代英特爾 酷睿處理器和 MX450 獨(dú)顯的配置(也有集顯版本),性能的升級(jí)也會(huì)帶來更大的功耗,因此采用鯊魚鰭雙風(fēng)扇 + 雙熱管的散熱配置是勢(shì)在必行。更重要的是,11 代英特爾 酷睿處理器和 MX450 獨(dú)顯這兩個(gè)發(fā)熱大戶,對(duì)雙風(fēng)扇和雙熱管的架構(gòu)提出了新的要求(上代華為 MateBook 數(shù)字系列銳龍版也有雙風(fēng)扇 + 雙熱管架構(gòu),但沒有獨(dú)顯)。
首先,雙風(fēng)扇需要更大的空間,同時(shí)獨(dú)顯加入后,雙熱管的排布不得不做調(diào)整改進(jìn),也需要更大空間。筆記本內(nèi)部寸土寸金,這些空間哪里來呢?
華為給出的答案是:主板小型化。
在這兩款新品中,華為將手機(jī)端的主板小型化技術(shù)用到了 PC 上,從主板到元器件,都做了小型化定制適配。然后,華為通過高密布局、布線來打破常規(guī)主板的設(shè)計(jì)約束,重新布局了主板架構(gòu),最終把主板尺寸大大縮小。主板尺寸縮小,就可以為全新的鯊魚鰭雙風(fēng)扇和雙熱管帶來更大的空間。接著再看全新的雙熱管和雙風(fēng)扇本身。熱管在 “第二板斧”我們會(huì)詳細(xì)說,這里先說雙風(fēng)扇的改進(jìn)。這次兩款筆記本都搭載了第三代鯊魚鰭高密度雙風(fēng)扇,這一代雙風(fēng)扇保持了 0.2mm 超薄 S 形扇葉,有超過 79 片葉片,而且用上了直徑 20mm 的大馬達(dá),無論是氣流速度還是風(fēng)流量,都顯著增加。
這種雙風(fēng)扇的設(shè)計(jì)還讓筆記本進(jìn)風(fēng)距離較單風(fēng)扇縮短 40%,進(jìn)而讓華為 MateBook 13/14 2021 款的系統(tǒng)入風(fēng)溫度降低了 10%。
一句話,風(fēng)速大了,風(fēng)量大了,風(fēng)更冷了,散熱效果肯定更好。
而且這兩款新品的雙風(fēng)扇還有一個(gè)特點(diǎn),就是呈對(duì)稱式翼型排布,而不是像很多筆記本一樣倆風(fēng)扇在一邊。對(duì)稱式雙風(fēng)扇可以讓筆記本整體的散熱更均勻,使用起來體感更好。
第二板斧:優(yōu)化雙熱管布局,提高散熱效率。
這次華為 MateBook 13/14 2021 款同時(shí)搭配了 6mm+8mm 的大直徑雙熱管,組成了 “翼形”均熱設(shè)計(jì)。
一般來說,熱管越粗,散熱性能越好,6mm+8mm 的雙熱管,在輕薄本中已經(jīng)是相當(dāng)高的配置了。接著是對(duì)稱式 “翼型”的熱管布局。這種布局的調(diào)整讓雙熱管能夠?qū)?11 代英特爾 酷睿處理器和獨(dú)顯都進(jìn)行覆蓋,從而滿足全新的散熱需求。在產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段,單是優(yōu)化熱管彎折的角度,華為就花了大量精力做計(jì)算和方針驗(yàn)證測(cè)試。
其二,“翼型”的熱管布局,有效增大了熱量傳導(dǎo)的面積,進(jìn)而提升了散熱效率(面積越大,散熱越好)。
同時(shí),“翼型”熱管布局也能讓筆記本的降溫更均衡,像過去筆記本鍵盤 WASD 區(qū)域特別熱的情況就就可以得到顯著的改善。再加上同樣對(duì)稱式的雙風(fēng)扇,華為 MateBook 13/14 2021 款即便在高能模式下,鍵盤區(qū)域、掌托區(qū)域的溫度差異不會(huì)特別明顯,使用體感會(huì)很出色。前面這兩大舉措,把散熱系統(tǒng)中熱量從被收集到被排出的整個(gè)流程都實(shí)現(xiàn)了優(yōu)化。但對(duì)于散熱來說還有個(gè)不能忽視的問題,就是噪音。
于是有了第三板斧:嚴(yán)控散熱噪音。
筆記本散熱時(shí)噪音大的原因有很多,比如風(fēng)扇轉(zhuǎn)速過高、轉(zhuǎn)速切換粗暴、風(fēng)路不暢、雙風(fēng)扇共振不對(duì)等等,每個(gè)因素都要考慮,非常麻煩。
而華為沒有 “將就”,他們投入了大量研發(fā)資源來解決噪音問題,從進(jìn)風(fēng)口的大小、天地柱的位置到雙風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速共振都經(jīng)過仔細(xì)研究與組合,組合后還需不斷測(cè)試聲音頻譜,不斷調(diào)整扇葉葉形弧度……
其中有三個(gè)重要的創(chuàng)新舉措。其一是通過智能濾波技術(shù),采用更加平緩的弦波方式來切換風(fēng)扇轉(zhuǎn)速。
其二是在筆記本容易發(fā)熱的關(guān)鍵部件旁布置 7 顆溫度傳感器,實(shí)時(shí)監(jiān)控筆記本整機(jī)溫度,調(diào)節(jié)風(fēng)扇噪音。
其三是控制 “異音突出比”,這是衡量異響的重要參數(shù),華為將這個(gè)指標(biāo)控制在 5 分貝之內(nèi),這樣風(fēng)扇高速轉(zhuǎn)動(dòng),也不會(huì)聽到過去口哨般的嘯叫聲或類似的尖銳噪音。
總之,通過種種努力,華為 MateBook 13/14 2021 款的日常使用噪音穩(wěn)定在 25dB 內(nèi),從而讓用戶盡享靜謐,專注工作。
2、華為 MateBook X Pro 2021 款:風(fēng)冷超薄 VC 散熱
上面是華為 MateBook 13/14 2021 款改進(jìn)散熱體系的 “三板斧”,這讓數(shù)字系列新品散熱效率提升 50%。
而這次華為推出的還有旗艦系列華為 MateBook X Pro 2021 款,它身上,也凝聚著華為在散熱技術(shù)上的創(chuàng)新。我們知道,華為 MateBook X Pro 2021 款機(jī)身相比數(shù)字系列更輕薄,因而其散熱的挑戰(zhàn)也更大。而華為硬是在鯊魚鰭雙風(fēng)扇的基礎(chǔ)上更進(jìn)一步,給出了雙風(fēng)扇風(fēng)冷超薄 VC 散熱的方案,堪稱華為 MateBook 在散熱上的第四板斧!鯊魚鰭風(fēng)冷超薄 VC 散熱,顧名思義,就是鯊魚鰭雙風(fēng)扇 + 超薄 VC。鯊魚鰭雙風(fēng)扇我們前文已經(jīng)介紹過,超薄 VC,指的是超薄 VC 均熱板(Vapor Chamber)。
VC 均熱板是被動(dòng)散熱中經(jīng)常使用的材料,擁有強(qiáng)大的導(dǎo)熱性能。其導(dǎo)熱原理和熱管相似又有不同,大體還是基于熱交換原理。
相比熱管,VC 均熱板冷凝效率更高,熱量傳導(dǎo)面積更大更均勻,而且相比熱管可以做得更薄,當(dāng)然,成本也更高,一般是用在手機(jī)等體積更小,更為精密的結(jié)構(gòu)中,華為將其使用到筆記本上也能看出其升級(jí)散熱的信心和誠意。由于華為 MateBook X Pro 2021 款機(jī)身超薄,內(nèi)部空間太小,華為用超薄 VC 均熱板替換了熱管,帶來更好的散熱效率和均衡性。同時(shí),還在華為 MateBook X Pro 狹窄的機(jī)身里塞進(jìn)了兩個(gè)鯊魚鰭散熱風(fēng)扇,用雙風(fēng)扇帶走均熱板表面的溫度。某種意義上說,這相當(dāng)于一種主動(dòng)散熱和被動(dòng)散熱結(jié)合的創(chuàng)新。這種創(chuàng)新,也讓華為 MateBook X Pro 2021 款的散熱效果更上一層樓。
上面就是華為 MateBook 數(shù)字系列和旗艦系列鯊魚鰭散熱黑科技的 “3+1 板斧”。
看起來是 “3+1 板斧”,但背后包含了很多技術(shù)細(xì)節(jié)的改進(jìn)和創(chuàng)新,從熱量的收集、傳導(dǎo)、排出到噪音的控制,每一處都經(jīng)過華為細(xì)致的修繕和改進(jìn),最終才形成了良好的散熱體驗(yàn)。可見華為在行業(yè)內(nèi)做到了極致散熱方案。
總結(jié):專注與極致,才能成就優(yōu)質(zhì)的散熱體驗(yàn)
華為能做到這樣極致的散熱方案,是技術(shù)不斷積累的結(jié)果。
2017 年,華為首次推出了鯊魚鰭風(fēng)扇,這種風(fēng)扇采用鯊魚鰭仿生科技學(xué)設(shè)計(jì),能有效減少阻力,讓風(fēng)量提升 22%,大幅改善散熱效果。
2018 年,鯊魚鰭風(fēng)扇進(jìn)入第二代,華為進(jìn)行了尺寸優(yōu)化、風(fēng)扇入風(fēng) C 環(huán)技術(shù)、弦變扇葉設(shè)計(jì)等一系列技術(shù)手段,讓風(fēng)扇系統(tǒng)風(fēng)量較上一代提升 25%。
如今華為 MateBook 系列 2021 款新品采用的是第三代鯊魚鰭風(fēng)扇,在對(duì)氣流的控制、帶來的風(fēng)速、流量等方面又有顯著提升,其風(fēng)扇的整體能力已經(jīng)愈發(fā)趨于完善。
更重要的是,在鯊魚鰭雙風(fēng)扇背后,華為是著眼于輕薄本整個(gè)散熱體系架構(gòu)來進(jìn)行優(yōu)化創(chuàng)新的,不遺漏任何一處細(xì)節(jié),目的就是對(duì)筆記本散熱進(jìn)行系統(tǒng)化、全方位的改善。
只有這樣,才能在筆記本性能不斷抬高的同時(shí),仍能為消費(fèi)者帶來全面舒適的散熱體驗(yàn)。反過來說,消費(fèi)者需要的優(yōu)質(zhì)散熱體驗(yàn),只有在對(duì)熱管彎折度的反復(fù)測(cè)試、在對(duì)扇葉弧度的反復(fù)微調(diào)、在對(duì)噪聲音頻的反復(fù)驗(yàn)證中產(chǎn)生。
而華為在散熱這件事上,既有體系化的把控,又有對(duì)細(xì)節(jié)的專注和追求極致,正是這種精益求精的品質(zhì),決定了他們能將華為 MateBook 系列新品的散熱體驗(yàn)打磨到完善。“專注”和 “極致”,這也是一款產(chǎn)品、一個(gè)品牌能陪伴用戶更久的決定性因素。
本文來源:IT之家
標(biāo)簽: 熱設(shè)計(jì) 導(dǎo)熱散熱 點(diǎn)擊: 評(píng)論: