
日前,索尼公布了 PS 5 的官方拆機視頻。碩大的 PS 5 游戲機拆開之后,人們不僅發現了巨大的風扇,巨大的散熱片,還發現了量產電子產品非常少見的液態金屬導熱材料。
液體金屬作為硅脂的替代品用于導熱,一般只是極限超頻愛好者采用。量產產品只有華為的發燒級別游戲筆記本使用過,而且問題不少。
因為液體金屬導電,而且具有流動性,一旦出問題,意味著整個設備短路報廢,風險性很高。
索尼 PS5 游戲機,作為壽命長達數年,預計銷量千萬級別的產品,敢于這樣做讓人有些吃驚。
索尼 PS 5 為了要用液態金屬這種激進的散熱的方案呢?我們來看一下。
游戲機是怎么散熱的?
游戲機最初性能很低,不需要特別設計散熱,但是隨著 3D 時代的來臨。游戲機和 PC 越來越接近,也就需要做散熱設計了。
索尼從 PS2 開始做散熱,用的就是筆記本電腦的散熱方案。用一個很小的渦輪風扇把熱風吹出去。
而微軟的 XBOX 基本就是一臺 PC,所以用的也是 PC 的散熱方案,用類似于 PC 的散熱器和風扇。
而索尼的設計從 PS3 到 PS4、PS5 一脈相承。
XBOX 雖然也是類似于 PC 的散熱方案,但是一直有所變化了。
到了最新一代的游戲機,情況就不同了。現在高密度發熱的芯片,對散熱要求提高到了很高的高度。
上一代游戲,功耗 100 多 W 的時候。xbox 用 PC 臺式機的散熱方案,熱管頂吹,索尼用 PS4 用了筆記本電腦的方案,熱管散熱片,渦輪吸風,都還能應付。
只是索尼到了高功率的時候,風扇噪音會大一些。所謂 PS4 Pro 玩游戲像飛機起飛的梗就是這么來電。
因為游戲的 CPU 和 GPU 是做到一塊芯片上,雖然功率一直不小。雖然性能不是頂級,但是功耗往往與頂級 CPU 和 GPU 差不多。
如今,最新一代游戲,功率到了 200W 以上,峰值要在 300W 左右。
索尼和微軟的方案就開始看出優劣了。
日本的一根筋
從理論上看,索尼一直用筆記本電腦的方案其實是有點問題的。
筆記本電腦為了輕薄,是把 CPU 和 GPU 芯片上覆蓋上熱管,引出到一個小散熱排上,用渦輪風扇把熱風吹出來。這種方案做 40W 散熱是很不錯的,游戲本峰值能做到 200W 就很厚重了。
而到了 PS5 這種 350W 電源 ( 游戲峰值估計會到 300W ) 的設備上
索尼依然用了筆記本電腦散熱方案,就只能暴力增加風扇尺寸,增加熱管尺寸,而當這些常規手段還不行的時候,液態金屬這種手段就上去了。
PS5 的散熱體現了日本人一貫的軸。一條死路走到頭,戰略不合適,戰術去補。
筆記本電腦的方案解決 40W 是合適的,到 100W 就有點勉強了。加料堆到 300W,必然高成本啊,黑科技啊。費效比很低。
PS 5 的液態金屬就是這樣上去的。
聰明的微軟
相比之下 xbox series x 就聰明多了去,它的核心方案是變相的臺式機熱管側吹方案。
但是,微軟很聰明的搞了一塊能當散熱器的大背板吸熱,這等于 PC 側吹的加強版。
普通 PC 的背面是鋼鐵的機箱,而且與主板有一定的空隙。微軟直接貼上一塊巨大的散熱板。既加強了游戲機的整體結構,又能放置兩塊主板,還可以提升被動散熱。堪稱精明。
同時,微軟用了遠比 PC 散熱器更大的風扇。
大風扇的好處是低速大風量。這樣同等風量,噪音可以比 PC 散熱器低。大風扇和機箱一樣大,順便把電源風扇給省了,其他設備也能風冷散熱。
中間原本被動散熱的巨大背板,也能用風冷散熱。這個設計很優秀。
未來的散熱
其實,現在單芯片 300W 的不止游戲機,NVIDIA 的顯卡也是 300 多 W,3090 到了 350W。而顯卡散熱的空間比主機小多了,熱管不能做大,噪音也得有限制。
NVIDIA 用了一個更聰明的辦法,NVIDIA 的公版 3090 用兩個風扇,一個吸風吹芯片和顯存。風吸進來不讓漏掉,用盒子把熱風密封起來。
然后,用另外一個風扇把熱風吸走散發出去,形成高速風道。
這樣,NVIDIA 的 3090 僅僅用四根熱管,兩個風扇,就解決了 350W 發熱。
從原理上說,微軟的方案屬于機箱整體散熱,NVIDIA 的方案屬于高熱芯片局部散熱,兩者結合起來,會有更高的散熱效果。
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