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确认了,这手机真的凉了

作者:  时间:2022-07-17 12:11  人气:196 ℃

不知道机友们有没有这么一种感觉。

大概是因为气候异常全球变暖吧 …

其实是因为最近几年的处理器确实都很热的原因,厂商们好像对散热愈发重视起来。

散热的方式层出不穷,骚操作多到爆。

但你知不知道,它们具体是怎么做的,每一步都干了些什么,有什么作用?

今天,机哥就把这些东西都扒开来,好好聊聊手机散热这个事儿。

石墨

以前,在拆开一些诺基亚手机的时候,我们会看到手机壳的背面会有一片黑色的东西。

这个东西,其实就是早期的散热手段 —— 石墨片。

相较于铝片、铜这些,石墨片拥有更好的导热性能。

它可以把热量从一个点均匀地散开到整个区域,大面积散热。

目前,比较主流的散热基本上都是这个理念,把最热的单点里的热量散开,变成一片均匀的热。

这样,SoC 这些核心热源的热量就能快速扩散,持久发烧。

基于石墨,现在还有用石墨烯来辅助散热的。

相较于石墨,石墨烯的导热性能又有了大幅提升。

而早期,由于手机的性能并不怎么强,处理器也没有那么热,石墨也就够用了。

但是嚯,有一款处理器让大家看到了手机散热的需求 —— 骁龙 810。

厂商急切需要找一些办法来解决处理器发热导致降频的问题,那会儿,索尼就拿出了一个解决方案 —— 热管。

热管

索尼在 Xperia Z5 里塞进了两条尺寸很小的散热铜管。

为了增强铜管散热的能力,还用上了导热硅脂。

散热铜管,在电脑上用得比较多,当然电脑的尺寸也比较大啊。

它的核心原理,是利用热管内部的流体在「液汽」二相之间变化来快速将热量传输,达到均热的效果。

具体来讲,这根铜管里面会有一些液体,这些液体在发热这一边会快速吸热变成汽体。

这些汽体会主动流向没有热源的另一边,然后凝固成液体,回流到开始的热源那边。

实际上它做的事情和石墨差不多,就是快速把处理器这种单点的热量散出去,整个手机均匀受热,给处理器降温。

手机测温都是热一整片的

有难同当懂吧?

热管之后的很长一段时间,手机厂商进入了一个散热安稳期。

820、835、845、855、865,都没有出现过什么奇奇怪怪的问题。

而且这段时间,手机厂商的外观快速迭代,从 16:9 变成 18:9、20:9、21:9。

不过,5G 来了。

5G 相关元器件的加入,除了给手机带来更快的网速外,还带来了额外的功耗以及热量。

这时候,单一个点散热的铜管都不太够用了,VC 均热板出现。

VC 均热板

VC 均热板这个东西啊,你可以简单地把它理解成热管的升级版。

它把热管摊平来,变成了大面积超薄的「热板」。

核心原理没有变化,还是通过均热板里面的液体吸热变成汽体,汽体运行到冷端变回液体,这种二相变化的过程把热量带走。

不同的是,扁平化的 VC 均热板可以把大面积的热源,散开到更大面积的区域里。

简单地说,VC 均热板的效率更高。

为了营销,厂商也会去在 VC 均热板里面用不同的材质不同的方案,然后起不同的名字,什么超导碳纤维的。

小米之前还做过一个「次世代散热技术」环形冷泵。

它的核心也还是散热铜管 /VC 均热板。

不过小米之前把这个散热铜管做成了环形,同时在铜管内部加入了特斯拉阀的设计。

特斯拉阀的加入,可以让这个环形冷泵里的汽液分离,冷泵内的运作永远是单向行走。

简单地说,就是让汽液运行加速,加速之后带走热量的速度就会更快,散热的性能就会高。

小米之前提到的是散热能力是普通 VC 均热板的两倍。

目前这个技术还没有量产,不过小米做了个低一级的,叫叶脉冷泵散热技术。(真会造词)

它的核心原理就是把 VC 均热板里面做成像是毛细管一样的结构,加快液体的流动。

其实和前面那个的概念差不了太多,可能就是没有做特斯拉阀吧。

接下来,估计还会有不少厂商改进 VC 均热板里液体运行的通道,做出更多花样的 VC 均热板。

不过,它们的原理和散热铜管其实是一样滴,就是把热从单点散出去。

区别是散出去的是一片,还是一条直线。

一般来说,为了更好的导热,更快的把热量散走,厂商会同时采用多种散热方案。

你现在随便挑一款旗舰机,进去看看它的散热系统,都会发现有好多层。

不过虽然宣传吹得很花,核心还是差不多的 —— 通过硅脂、铜箔,把处理器或者其它热源的热量快速传出来;

然后上 VC 均热板,把热量用最快速度散开;

然后贴石墨,或者用高导热的金属材料,把这些热量进一步发散开,将热量弄得更均匀一些。

经过这么一轮轮的发散,最后就是到手机壳上面给你感受到的 40 ℃ 热量。

这时候一般芯片可能会有个五六十度的样子。

不过,这并不是所有手机的终点。

因为,这四十多度的表现真的还不够,光是这样散热,没有一款手机能熬过这个夏天。

所以,手机厂商又搞了更多的花活。

第一种,搞风扇的。

风冷散热

在理解了上面这一整套散热体系之后,风冷散热就很好理解了 —— 它就是把散出来的这些热量,真正地吹到手机外面去。

通过空气的流动,把散热铜管或者是 VC 均热板散出来的热量带走。

所以,它不是什么独立的东西,只是在所有正常的散热体系里面,加一个把热量排出去的渠道。

不过严格来说,风冷才是正经的散热,其它的都是在机身内部把热量扩散均匀而已。

这么说起来,手机的背面反而更需要散热强。

手机厂商也很懂这个,于是搞风冷的红魔,又搞了个高导热的背板。

通过这个导热背板尽快把热量导出到外头来真正地散掉。

除此之外,还有另外一种玩法,就是我们开头提到的这种散热背夹。

散热背夹

其实散热背夹这个说法机哥觉得也不太对。

机哥给大家讲讲它是怎么工作的。

首先,它会贴在手机上,然后通过一块高导材料和手机接触。

以黑鲨这个背夹为例,它用的是高导热铜材质的接触面。

但是呢,这种接触面并不是为了把手机的热量传出来散走。

而是把背夹里面这个制冷器的「冷」给快速传到手机上去。

它不是前面说的散热,而是制冷。

这些散热背夹往往能在一分钟之内让接触面达到冰点,然后冰住你的手机。

这样手机里面导出来的热量,就会在接触面上快速降温。

不过,机哥前面说的是「不太对」,说明还是有对的地方。

这些散热背夹除了制冷,确实也有散热的功能。

但是嚯,它是散掉散热背夹的热的。

咱还是说黑鲨,光是这个散热背夹本身就有 20W 的功率,红魔手机上全速运行放开了跑的骁龙 8 也就 10W…

散热背夹本身就是两颗骁龙 8,这热量当然要赶紧吹走。

长知识了吧。

所以说,这玩意按理来讲应该叫做「制冷背夹」。

真正意义上的散热背夹,也有 ——

这种就是额外装个风扇 … 没啥意思其实。

我们说说另一种有意思的 —— 散热手机壳。

OPPO 之前做了一个「冰肤散热保护壳」,就有一定的散热效果。

它的原理,是通过保护壳底部这个片片 …… 叫「Glacier Mate」的材料接触手机。

这个材料会从空气中吸收水分,然后手机的热量会把这些水分蒸发,水分蒸发的时候会带走热量,真正的散热。

正是为了保证这些水分蒸发的效果,手机壳才会布满了格栅。

除此之外,做成保护壳还能进一步隔热,热量不那么容易传到手上,哪怕传到手上也不会那么热。

现在大家搞懂手机了吗?

其实真的很简单。

第一种大家都在用,就是想方设法把 SoC 的温度匀出去。

整台手机一起热,好过 SoC 一个地方鬼死那么烫。

这个技术的升级,无非就是导热更快,热得更均匀,这样机身散热也散的快。

素皮是手机散热最大的坎。

第二种,就是在匀完之后,快速让均热的机身散热,比如风冷、比如制冷背夹、散热手机壳。

这些方案往往更能散热,但是也要更多的空间甚至是占用额外的空间。

但是注意啊。

你哪怕做第二种,也是需要和第一种结合起来,先把 CPU 的温度散开再进行散热的。

这下懂了吧?

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