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真材实料看PC: 超极本的散热秘诀
  • 2013-5-17 14:24:14
  • 类型:原创
  • 来源:电脑报
  • 报纸编辑:穆测波
  • 作者:
【电脑报在线】挡当夏季来临时,笔记本,尤其是超极本的散热设计又重新被大家所关注,薄如蝉翼的超极本,有限的内部空间降低了散热的能力,那它经得起夏季的酷热考验吗?其实经过一两年的发展,如今的超极本已经练就了钢筋铁骨,拥有了散热秘诀?

    挡当夏季来临时,笔记本,尤其是超极本的散热设计又重新被大家所关注,薄如蝉翼的超极本,有限的内部空间降低了散热的能力,那它经得起夏季的酷热考验吗?其实经过一两年的发展,如今的超极本已经练就了钢筋铁骨,拥有了散热秘诀? 


最简洁的设计:缩短散热路径

代表机型:东芝Z830、三星 530U

设计特点:短热管,短风道

优势:设计简洁,处理器温度控制好

缺陷:不适合使用独立显卡,机身温度控制一般

    依靠短而粗的热管,风扇从底部直接吸入冷空气,这两个设计看似变化不大,但对于超极本的散热却有极大的提升。毕竟在这种情况下,处理器所产生的热量可以快速传导到散热片上,热量传递的效率大大提升。同时直接吸入的冷空气,也极大提升了散热效果。正是依靠缩短散热路径这种看似不起眼的设计,东芝Z830的C面温度相对散热路径较长的其他机型低了2~3℃,而处理器满载时的温度甚至可以降低10℃。

    这样的设计如今在不少超极本中可以看到,如戴尔Latitude 6430u。但这样的设计,对笔记本的设计有较高的要求。首先,要将处理器设计在散热器附近,这才能缩短热管的长度。其次,这样的设计并不适合使用独立显卡的超极本,这不仅因为单风扇难于满足散热需求,同时,处理器与独显两个高发热量的芯片也不适合放置在一起,如果二者控制较大距离势必会增加热管的长度,从而令短散热的效果大打折扣。再次,短风道设计着重于处理器的散热,其他地方进气口少甚至没有进气口,一旦设计不当,容易产生局部温度过高的情况。

图:短散热途径对超极本散热大有好处

图:风道,热管的延长,对散热有不小的影响

 

最常见的设计:双风扇结构

代表机型:戴尔Latitude 5460、联想Yoga、宏碁S7

设计特点:使用双风扇,增强散热

优势:散热效果好,可为多芯片散热

缺陷:占用空间大,可能会影响内部布局

    增加双风扇,可以让超极本在机身和风扇厚度被压缩的情况下,依旧保持较大的气流量,从而保障超极本色散热效果,同时,双风扇的低转速,还能有效较低超极本工作时的噪声。因此,双风扇成为如今超极本中最常见的优化散热设计。其中,类似于戴尔成就5460这样的Y型散热设计在散热上更具优势。尽管只有一根热管,但Y形设计,可以让芯片产生的热量向两端的散热器传输。而双风扇的大风量,又足以满足中低功率独立显卡的散热需求,而且在实际使用中,处理器和显卡的负载并不会平衡,Y形双风扇的单热管设计能均衡显卡与处理器的热量,只要它们都没有处在高负荷状态下,风扇就无需高速转动,这对提升人性化大有好处。

    当然,双风扇设计也有其不利之处,毕竟,增加的风扇,要占用超极本有限的空间,导致电池安放空间被压缩容量降低,同时,为放置风扇,不少超极本不得不使用多块主板,而线缆连接的可靠性明显不如整块电路板。

图:戴尔成就5460的双风扇设计与热成像图

图:联想Yoga将两个风扇并联组合,直接提升风力


小贴士:散热材料,碳纤维好还是铝合金好?

    从数据上来看,导热碳纤维的导热系数(瓦/米.开尔文)较之铝合金的导热率237W/m.K要出色很多,因此,不少人认为碳纤维外壳的导热性能更良好。但实际上,碳纤维有多种规格与品种,而用于生产笔记本外壳的碳纤维注重强度表现,导热系数并不比铝合金出色。而在制造笔记本外壳时,还要用导热性能很差的环氧树脂对碳纤维进行固化。例如制造笔记本外壳的T800碳纤维在用环氧树脂固化后,其导热系数骤降到1.0W/m.K左右。虽然与工程塑料相比高了5倍以上,但与铝合金比明显不在一个数量等级上。

 

最易忽视的设计:小细节大功效

代表机型:联想Yoga、联想U300s、华硕太极

设计特点:键盘细节,笔记本支撑新进化

优势:于细节中,提升散热效果

缺陷:对使用感受有一定影响

    键盘大家很熟悉,其实这里也是厂商提升散热效果的切入点。如U300s在键盘背部上贴了几块透气的无纺布, Yoga的键盘背部则有些地方是镂空的。

    其实,只要仔细观察,就会发现这些处理过的地方正好紧挨着风扇,“镂空”的键使得风扇在工作时可以从C面吸入冷空气,对于U300s来说,这可以很好地解决进气不足的问题,而在Yoga身上,意义更大,毕竟,Yoga在平板状态时,A面紧贴D面,只有如此设计才能保证在各种变形状态都能吸入充足的冷空气。

    那么,U300s为什么在开口出贴有无纺布呢?除了可以避免灰尘和杂质吸入机内,还有一定的防水作用,毕竟,只要不是大量进水,无纺布的致密孔径所形成的表面张力能阻挡水进入笔记本,从而保护笔记本。

    而华硕太极所使用的下沉式转轴则参考了索尼Z13的设计,当屏幕打开到一定程度时,顶盖尾端的凸出设计能抬升机身底壳和桌面之间的高度,这样就增加了笔记本D面与桌面之间的距离,减小了进风时的空气阻力,对于散热也大有好处。

     这样的细节改善,对于整机散热无疑有好处,但C面进气由于重力作用,更容易吸入灰尘。同时,不少使用者有使用键盘膜的习惯,一旦覆盖键盘膜之后,整机的散热将极速劣化。因此,像联想U300s采用键盘区域进气的超极本,有必要在C面明确标示,不能使用键盘膜。

图:联想U300s与Yoga的键盘背部

图:华硕太极在屏幕打开时,会将笔记本的主机面支撑起,增强散热


小贴士:是否该将外壳当作散热器?

    提到笔记本外壳时,不少人觉得,导热系数高的外壳有利于笔记本散热,那么,高导热性的外壳是否可以充当超极本的散热器呢?实际上,我们可以看到,厂家并未将笔记本散热器紧贴外壳,为什么呢?原因很简单,如果这样做,散热片上60-70℃的高温会传导到外壳上,谈不上正常使用了。

    当然,铝合金等高导热系数外壳也并不是全无好处,毕竟,笔记本发热的不只有芯片和显卡,其内部不少元件也会发热,在这种情况下,铝合金外壳可以借助其高导热性,将这些低发热部件的热量导出,避免热量堆积,导致局部过热或不稳定。

总结:拼散热,除了设计还要看做工与细节

    实际上,除了外观设计之外,散热系统的做工与细节,决定了超极本的散热效果,试想,如果超极本的热管做工差,导热性能不良,风扇转速一高就噪音巨大,甚至还会引发超极本共振。如果散热器的鳍片稀疏,工艺不佳,再好的散热方案也是白搭。其实,这也是不少超极本的散热设计相差不大,但实际散热效果天壤之别的原因,究其原因无非是成本控制在作祟,如何解决想必厂商都心知肚明。

 
本文出自2013-05-20出版的《电脑报》2013年第19期 C.笔记本电脑
(网站编辑:pcw2013)


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