要問筆記本市場目前最受歡迎的品類,輕薄本一定當仁不讓。畢竟人人都喜歡輕巧便攜,這順應(yīng)了移動化的趨勢。但輕薄本雖好,卻因為體積和發(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?zāi)兀?/span>
有兩條路,一是等待芯片技術(shù)進步,二是改進散熱技術(shù)。其中前者并非一蹴而就,于是改進散熱就很關(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散熱進行了卓有成效的創(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)又實現(xiàn)了進一步升級,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,我們首先要對輕薄本散熱的原理做一個大概的了解。筆記本工作的時候,發(fā)熱大戶 CPU 和顯卡貢獻了主要熱量。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?有主動散熱和被動散熱兩種方式。
主動散熱,就是在是收集熱、排熱的時候,借助 “外部力量”來提高散熱效率。在輕薄本上,主要是風冷散熱。風冷散熱的道理也很簡單。就是當主板上 CPU、顯卡等器件發(fā)熱時,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。熱量到這里就會被散開。此時,筆記本里面的風扇,通過吸進外面的冷風,沿著設(shè)計好的風路,對著鰭片一頓吹,把散開的熱量吹出筆記本體外,這就完成了主動散熱的過程。

被動散熱就更好理解了。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散熱、被動散熱的基本原理。道理看似簡單,但實際操作卻復(fù)雜很多,例如熱管怎么布局,風路怎么設(shè)計等,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扇 + 雙熱管散熱技術(shù)。
這個技術(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,上雙風扇,騰出空間,讓風更快、更大、更冷。
因為本次華為 MateBook 13/142021 款采用了全新 11 代英特爾 酷睿處理器和 MX450 獨顯的配置(也有集顯版本),性能的升級也會帶來更大的功耗,因此采用鯊魚鰭雙風扇 + 雙熱管的散熱配置是勢在必行。更重要的是,11 代英特爾 酷睿處理器和 MX450 獨顯這兩個發(fā)熱大戶,對雙風扇和雙熱管的架構(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扇 + 雙熱管架構(gòu),但沒有獨顯)。
首先,雙風扇需要更大的空間,同時獨顯加入后,雙熱管的排布不得不做調(diào)整改進,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扇本身。熱管在 “第二板斧”我們會詳細說,這里先說雙風扇的改進。這次兩款筆記本都搭載了第三代鯊魚鰭高密度雙風扇,這一代雙風扇保持了 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,無論是氣流速度還是風流量,都顯著增加。

這種雙風扇的設(shè)計還讓筆記本進風距離較單風扇縮短 40%,進而讓華為 MateBook 13/14 2021 款的系統(tǒng)入風溫度降低了 10%。
一句話,風速大了,風量大了,風更冷了,散熱效果肯定更好。
而且這兩款新品的雙風扇還有一個特點,就是呈對稱式翼型排布,而不是像很多筆記本一樣倆風扇在一邊。對稱式雙風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 款同時搭配了 6mm+8mm 的大直徑雙熱管,組成了 “翼形”均熱設(shè)計。
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)是相當高的配置了。接著是對稱式 “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 酷睿處理器和獨顯都進行覆蓋,從而滿足全新的散熱需求。在產(chǎn)品設(shè)計階段,單是優(yōu)化熱管彎折的角度,華為就花了大量精力做計算和方針驗證測試。
其二,“翼型”的熱管布局,有效增大了熱量傳導(dǎo)的面積,進而提升了散熱效率(面積越大,散熱越好)。

同時,“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。再加上同樣對稱式的雙風扇,華為 MateBook 13/14 2021 款即便在高能模式下,鍵盤區(qū)域、掌托區(qū)域的溫度差異不會特別明顯,使用體感會很出色。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流程都實現(xiàn)了優(yōu)化。但對于散熱來說還有個不能忽視的問題,就是噪音。
于是有了第三板斧:嚴控散熱噪音。
筆記本散熱時噪音大的原因有很多,比如風扇轉(zhuǎn)速過高、轉(zhuǎn)速切換粗暴、風路不暢、雙風扇共振不對等等,每個因素都要考慮,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,從進風口的大小、天地柱的位置到雙風扇的轉(zhuǎn)速共振都經(jīng)過仔細研究與組合,組合后還需不斷測試聲音頻譜,不斷調(diào)整扇葉葉形弧度……

其中有三個重要的創(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,實時監(jiān)控筆記本整機溫度,調(diào)節(jié)風扇噪音。
其三是控制 “異音突出比”,這是衡量異響的重要參數(shù),華為將這個指標控制在 5 分貝之內(nèi),這樣風扇高速轉(zhuǎn)動,也不會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:風冷超薄 VC 散熱
上面是華為 MateBook 13/14 2021 款改進散熱體系的 “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扇的基礎(chǔ)上更進一步,給出了雙風扇風冷超薄 VC 散熱的方案,堪稱華為 MateBook 在散熱上的第四板斧!鯊魚鰭風冷超薄 VC 散熱,顧名思義,就是鯊魚鰭雙風扇 + 超薄 VC。鯊魚鰭雙風扇我們前文已經(jīng)介紹過,超薄 VC,指的是超薄 VC 均熱板(Vapor Chamber)。

VC 均熱板是被動散熱中經(jīng)常使用的材料,擁有強大的導(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,當然,成本也更高,一般是用在手機等體積更小,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散熱的信心和誠意。由于華為 MateBook X Pro 2021 款機身超薄,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,還在華為 MateBook X Pro 狹窄的機身里塞進了兩個鯊魚鰭散熱風扇,用雙風扇帶走均熱板表面的溫度。某種意義上說,這相當于一種主動散熱和被動散熱結(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)細節(jié)的改進和創(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)過華為細致的修繕和改進,最終才形成了良好的散熱體驗。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
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扇,這種風扇采用鯊魚鰭仿生科技學設(shè)計,能有效減少阻力,讓風量提升 22%,大幅改善散熱效果。
2018 年,鯊魚鰭風扇進入第二代,華為進行了尺寸優(yōu)化、風扇入風 C 環(huán)技術(shù)、弦變扇葉設(shè)計等一系列技術(shù)手段,讓風扇系統(tǒng)風量較上一代提升 25%。
如今華為 MateBook 系列 2021 款新品采用的是第三代鯊魚鰭風扇,在對氣流的控制、帶來的風速、流量等方面又有顯著提升,其風扇的整體能力已經(jīng)愈發(fā)趨于完善。
更重要的是,在鯊魚鰭雙風扇背后,華為是著眼于輕薄本整個散熱體系架構(gòu)來進行優(yōu)化創(chuàng)新的,不遺漏任何一處細節(jié),目的就是對筆記本散熱進行系統(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,仍能為消費者帶來全面舒適的散熱體驗。反過來說,消費者需要的優(yōu)質(zhì)散熱體驗,只有在對熱管彎折度的反復(fù)測試、在對扇葉弧度的反復(fù)微調(diào)、在對噪聲音頻的反復(fù)驗證中產(chǎn)生。
而華為在散熱這件事上,既有體系化的把控,又有對細節(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打磨到完善?!皩?strong>注”和 “極致”,這也是一款產(chǎn)品、一個品牌能陪伴用戶更久的決定性因素。
本文來源:IT之家
標簽: 熱設(shè)計 導(dǎo)熱散熱 點擊: 評論: