夏日里的清凉——笔记本散热全攻略
特别策划
几十天的连晴高温,烈日照着外面一片白花花的世界,酷热的夏天终于露出了它狰狞的面目,你的笔记本是否也因为持续的高温而“高烧”不退呢?这个夏天我们的笔记本也在接受着前所未有的考验。如果最近你的笔记本在工作时的噪音越来越大,并且打字时感到机身有些烫手,或者是把笔记本放在腿上时酷热难耐,那么你的笔记本就有可能患了“夏日综合症”。如何在夏日里找到一片清凉的净土,让笔记本安度盛夏便成了我们的当务之急!
笔记本热源分析及危害
主要发热源——CPU
虽然笔记本的小巧和轻薄给我们带来了许多方便,但也正是由于这个原因,笔记本的散热系统不可能做得很大。因此笔记本并不像台式机那样,有足够的空间来给整机散热,这也就导致笔记本的散热问题在盛夏里更加严峻。作为笔记本心脏的CPU,应该算是整机内首要的发热大户。虽然笔记本采用的是低功耗、低发热量的专用处理器,但在笔记本负荷过大,工作环境温度过高的情况下,CPU的温度就会急剧升高。早期的移动版CPU的发热量并不是非常大,只需要有简单的被动式散热就可以了。不过随着CPU性能的飞速提升,高性能所带来的散热问题也日渐严峻。
次要发热源——显卡
虽然我们已经认定CPU就是笔记本的主要发热源,但是笔记本CPU所产生的热量并非整个笔记本热量的全部。主流笔记本显卡部分的发热量也不可小视。在笔记本电脑发展初期,显卡并不十分强劲,所以功耗和发热量并不是很大,产生的热量也不会对整个笔记本电脑的散热带来影响。但随着笔记本显卡技术的不断发展,适用于各种3D应用的笔记本独立显卡也应运而生。很多机型都配置了ATi Mobility Radeon 9700或GeForce Go 6600这样的中高端独立显卡,其发热量也随之增大。
其它发热源——内存、硬盘、主板、电池
除了处理器和显卡之外,内存、硬盘、主板、电池等配件,其实也是笔记本电脑的发热源。当然这些部件对散热环境的要求没有CPU和显卡那么高,所以也就不是特别受重视了。
发热的危害
由于较新的笔记本内部的散热风扇只是在CPU温度过高时才开始运转,因此不少人都认为,如果笔记本发热量过高的话,最多也就是散热风扇转速提高,运行噪音相对增大而已,并不会对笔记本造成太大的“伤害”。其实不然,过高的发热量会给系统带来不稳定的因素,除了死机之外,长时间在高温环境下工作,也会严重影响笔记本中各个部件的使用寿命。如果用户正在存储重要数据,哪怕一个小小的不稳定因素都可能导致重大的损失。
高温警戒
就目前的实际情况来分析,大多数笔记本内部都会采用或多或少的风扇进行散热。此类散热风扇的最大好处就是可以根据温度自动调节转速,笔记本内部环境的温度越高,散热风扇的转速就会越快,随之而来的噪音就很明显了。如果在炎炎夏日里,笔记本运行时的噪音比平时大很多,就需要受到重视了。如果人手感觉到机身有点烫但还可以连续触摸,此时温度应该在55℃左右,其内部元件的温度则要远高于这个温度,即使笔记本仍然能够稳定工作,各个部件也会因为高温而“折寿”,此时我们就应该考虑笔记本的散热问题了。如果感受到的温度在此之上,机身已经烫到了无法触摸的地步,那么笔记本的内部温度就可能接近或达到临界点,轻则死机、重则CPU烧毁。
笔记本散热全解析
风冷
所谓风冷散热技术,就是采用了传统的风扇作为散热器主体的主动散热方式。目前在笔记本内部,此类散热技术应用得最为广泛。除了利用散热风扇将机器内部的热量迅速“抽离”外,风冷技术还主要应用于CPU散热。与台式机相同的是,笔记本的风冷散热同样是先将CPU上的热量传递到散热片上,然后通过散热风扇吹出的风把散热片上的热量带走。不同的是,笔记本采用的是辐射型散热风扇(图1)。这种风扇体积更小,十分适合笔记本使用,特定方向性较强,不会像台式机那样对着CPU吹风,因此也就不会像台式机那样将排出的热风又吹到其它部件上。当然,在笔记本的外部散热器上也会用到风冷散热技术。例如现在十分流行的笔记本散热底座,除了铝合金制造的底座之外,其核心部分就是散热风扇(图2)。


热管
虽然风冷在笔记本中依旧是主要的散热方式,不过由于空间、耗电量、噪音等问题的局限,热管散热技术也慢慢地被应用到了笔记本电脑中。热管散热是一种比较新型的散热方法,典型的热管是由管壳、吸液芯、端盖这三部分所组成。其工作原理是,当热管的一端受热时,管中的低气压液体蒸发汽化,蒸气在微小的压差下流向另一端放出热量并凝结成液体,并且液体还会再经热管流回蒸发端。如此反复,热量由热管的一端传至另一端,从而达到散热的目的(图3)。热管散热技术主要应用在发热量较大的CPU和显卡上,常与风冷散热配合使用(图4)。通过热管将热量转移到远端,然后再利用散热风扇进行降温冷却。这种方法具有操作简单和效果明显的特点,目前大多数的笔记本都已经采用了这种散热方案。


散热片
对于发热量较小的发热源,笔记本内部就不直接采用风冷和热管进行散热了。毕竟要考虑到风扇的功耗和噪音,如果在内存、硬盘、主板、电池上都采用风冷或热管散热技术,对笔记本的生产工艺及制造成本也会提出过高要求。当然如果不采用任何散热措施的话,这些部件所产生的热量也可能造成笔记本工作不稳定。由于笔记本内部空间较小,各个部件安装得十分紧凑,所以加装散热片便成为了最好的散热方式。当然散热片的体积也不能过大,以散热板最为合适,它不仅可以将内存、硬盘、主板等部件所产生的热量迅速导出,而且也不会占用太大的空间。同时,散热风扇也能在笔记本内部形成散热风道,将散热板上的热量带走。
水冷
水冷有着比风冷散热更为优秀的导热性,随着笔记本技术的不断发展,水冷散热技术也被应用在了笔记本的散热上(图5)。这种散热方式是目前比较复杂但效果最好的一种散热方式。由于液体的导热效率要远远大于空气的导热效率,其散热效果也就可想而知了。笔记本水冷散热技术的主要原理是通过在铝管内注入适量的含有防冻液的水不断在机器内进行循环,来吸收包括CPU、显示核心、主板等部件所产生的热量(图6)。同时铝管内置于笔记本电脑中,与散热板相互接触,可将发热部件所产生的热量传给散热板,从而可以冷却不断循环的水。虽然水冷散热替换传统的散热组件后,散热效果相当明显,但由于比较复杂且成本过高,目前这种技术还没有普及。


键盘
键盘可能是除了显示屏以外,笔记本电脑中面积最大的一个部件。由于键盘位于主板的上部,会与机器内的重要发热部件相互接触,因此利用键盘进行散热,可以很快将CPU、显卡、主板等部件所产生的热量迅速传出去。通常键盘的底部会安装有大面积的散热板(图7),这个散热板会吸收笔记本内部的热量。并且吸收了热量的热空气会在键盘的敲击过程中被排出,冷空气也同时从按键缝隙流入,十分有利于笔记本内部的热量散发。

外壳
除了笔记本内部所采用的各种散热方法外,笔记本的金属外壳同样具有良好的散热效果。目前经常采用的铝镁合金外壳在散热方面就非常不错,其热传导率远优于工程塑料。这样设计的好处非常明显,通过外壳的热传导就可以实现笔记本散热,大大降低了风扇运转时产生的噪音。而且由于采用了铝镁合金的材质,机身也会变得更加轻薄,不过整机成本却会随之升高。
软硬兼施为笔记本散热
降低CPU频率
笔记本的主要发热源非CPU莫属,要想有效地对笔记本进行降温,控制其运行频率是相当不错的方案。然而就目前的实际情况来看,大家所熟悉的Windows XP并不能对控制CPU散热起多大的积极作用。毕竟Windows XP操作系统只能在CPU空闲时降低CPU的功耗,而在满负荷运行时根本不能控制其发热量。所以我们必须要强制CPU运行在较低频率下,只有这样CPU的发热量才会降低。
除了在笔记本的BIOS中进行相关选项的设置之外,我们还可以利用专业软件对CPU进行强制降频。CPUCool是一款通用的降温软件,这款软件可以同时支持AMD和Intel的移动版处理器。它可以在Windows操作系统中让CPU降温,可以在Windows系统环境下监视和显示主板温度、风扇速度、核心电压等数值。在第一次运行该软件时,会提示让用户选择笔记本的主板品牌和型号,然后就可以进入软件的主界面。在进入主界面后,依次选择菜单栏中的“Settings”→“Language choice”,将软件语言设定为中文。然后选择菜单栏中的“功能”→“降温模式/温度关联切换”,选定“降温模式”(图8)。在这里给CPU的温度设置一个上限,当CPU温度超过这个上限时,程序就开始自动降温。由于这个程序的降温方法是通过降低CPU的工作频率来实现的,因此效果要比Windows XP操作系统只能在CPU空闲时才能降低CPU温度的方式好得多。此外,很多笔记本附带的软件同样具有此类功能,兼容性方面做得更好,笔记本用户要用好这些软件。

降低显卡频率
除了CPU之外,笔记本的次要发热源就是显卡。由于笔记本显卡技术的不断发展,适用于各种3D应用的笔记本独立显卡应
运而生。对显卡的散热也提出了一定要求,因此显卡的散热也是不容忽视的。非公版驱动程序可以对笔记本显卡进行超频,由于可以控制核心及显存频率,所以同样可以依靠驱动程序来强制显卡降频使用。而如今大多数笔记本都采用了NVIDIA和ATi的显卡,所以要想解决散热问题还要从这两类显卡的驱动程序入手。NVIDIA的公版驱动程序中其实就带有频率设置选项,我们需要安装破解补丁或替换为破解版驱动程序来打开频率设置选项。ATi显卡的用户也需要安装破解版驱动程序来调节显示核心和显存的频率。
此外,我们还可以使用PowerStrip这款软件。虽然该软件只能够支持数量很少的几款移动版显示核心,但却是一个非常简单实用的超频软件。在安装完成后,软件图标会出现在系统任务栏处。用右键点击任务栏处的软件图标,在出现的“Performance profiles”界面中(图9),利用鼠标向下拖动“Clock controls”项中的滑动块,以此来降低显卡的核心和显存频率。调节到合适的频率后,点击“Apply”键即可。

控制外界温度
每当我们重视笔记本散热的时候,持续不断的高温便是笔记本散热的大敌。正因为如此,笔记本的散热才变得异常复杂。如果没有持续高温,笔记本的散热也就不是问题了。因此控制及改变笔记本使用环境的外界温度,也成为了炎炎夏日里为笔记本散热的最佳方式。就目前的实际情况来分析,利用空调改善环境温度是最好的方案。毕竟空调可以有效地降低室内环境温度。如果室内的温度下降了,笔记本的“夏日综合症”也就不治而愈了。
架空笔记本
笔记本外壳上的散热孔是绝对不可以挡住的,否则会严重影响笔记本的散热效能。大多数笔记本除了侧面具备散热孔之外,笔记本的底部也设计有散热孔。很多用户在使用笔记本时会将它平放在床上或腿上,笔记本底部的散热通道就会因此被堵塞。要想改善笔记本底部的散热条件,通常的办法是把笔记本架空,通过改善底部的空气流动状况来达到调节散热的目的。不要用书本或毛巾等物体盖住键盘,也不要挡住笔记本侧面的散热孔,这样才能保证笔记本内部的热量可以迅速散发出来。最近十分流行且十分可靠的笔记本散热底座就是根据这个原理而来的,曾经有DIYer找到一块铝板做成适合笔记本尺寸的支架,并在支架上安装了散热风扇,依靠空气流动改善笔记本的散热条件。笔记本散热底座也因此被称做“笔记本的专用空调”。
散热底座选购技巧
散热方式
现在市场上的散热底座,按散热方式可分为被动式散热和主动式散热两种。被动式的散热底座是由一整块导热率较高的金属作为笔记本底座,以加快热量的散发,但其散热效果并不太好,而且也比较重,不过价格相对便宜。少数被动式散热底座会采用水冷方式,其外观类似于人们夏天使用的水枕。主动式散热底座则带有主动散热风扇,将冷风吹向温度较高的位置,迅速带走热量以降低笔记本的温度。主动式散热底座的性能更加优秀,稳定性也更好,推荐笔记本用户购买。
体积大小
散热底座按照体积大小可分为便携型和家用型。便携型散热底座保证了笔记本的移动性能,但结构更加复杂,成本也相对高一些。家用型在设计上较为简单,散热能力较强但体积偏大,不方便和笔记本一起携带,少数产品的重量也比较轻,但价格较贵,在资金允许的前提下可以精挑细选适合自己的产品。
供电方式
散热底座按照供电方式可分为市电型和USB供电型。市电型散热底座采用变压器使电压符合风扇标准,能够长时间稳定运行,但由于离不开交流电的插座,也就使笔记本丧失了移动性能。USB供电型散热底座则更灵活一些,直接通过USB取电是电脑外围设备的发展趋势,但对于USB接口的供电质量有较高要求,少数产品可能会影响到笔记本运行的稳定性。
尺寸大小
笔记本散热底座都具备特定的尺寸,如何配合自己的笔记本来选择一个大小合适的,是我们需要特别注意的。虽然多数散热底座都声称可以匹配10英寸至15英寸普通乃至宽屏机型,但真正能够做到的只有少数几个品牌的产品。选购时最好还是带着笔记本到卖场挑选。同时,笔记本是否和散热器紧密贴合、装卸是否方便也同样重要。
散热材质
散热底座的散热效果取决于材质及整体设计,采用导热系数比较高的铝合金材质,要比采用塑料材质的散热底座好得多。散热风扇的质量也很重要,其好坏直接关系到散热效果以及散热风扇噪音的大小,如果在试用时发现风扇声音过大或者风扇有杂音,就要仔细检查其质量是否可靠,尽量避免购买质量不可靠的产品。
价格问题
除了各个国外散热器厂商之外,很多国内小品牌厂商也纷纷推出了自有品牌的笔记本散热底座。此类产品最大的特征就是价格便宜,相对于国外品牌动辄三四百元的售价来说,国内小品牌厂商的产品也就是一百多元而已。然而由于市场销售不规范,此类产品的利润相当可观,其报价也是相当混乱的。以兰迪Rondy-01散热底座为例,其最高报价竟然达到了160元,但商家的实际销售价格可以低至65元,其市场价格的混乱可见一斑。
笔记本散热底座推荐
Antec NoteBook Cooler Pearl
这是美国著名厂商Antec推出的NoteBook Cooler Pearl散热底座(图10),外观设计略像字母“X”。表面由铝化合物制成,整个散热底座遍布散热孔。内置的两个大风量风扇使空气穿过导热的金属排出底部为笔记本降温。散热底座的驱动不需要交流电,只须接上笔记本的USB接口就可以了。散热底座在使用时还能提供额外的1个USB接口作为补充。当散热底座闲置时,可以将它的USB线放在散热底座底部的仓内。

酷冷至尊游骑兵
酷冷至尊游骑兵(图11)不同于其它笔记本散热底座,除了具备良好的散热性能外,在人体工程学上更是别具特色。游骑兵特意将腕托部分加大,这是参考人体工程学的原理而设计的。即使使用超轻薄的笔记本,也可以将手搭在腕托上,以免长时间抬起手腕使用笔记本引起腕部酸痛。体型轻盈、外观时尚也是该散热底座的一大优势。

TT CoolPad
由TT生产的CoolPad(CL-O0004)的最大特点就是可以伸展(图12),8英寸~15英寸的笔记本均可适用,真正做到了自由伸缩,适合于各种尺寸的笔记本。这款散热底座配有两个60mm的风扇,采用了铝质外壳。这款散热底座采用了外接变压器供电,可以直接从交流电取电。但由于采用交流电,也就限制了它的便携性。

ELECOM SX-CL02SV
从严格意义上来说,这款散热器并非笔记本散热底座。然而由于这款散热器内有两个风扇,工作时将笔记本的后端架空并向其底部送风以达到散热目的(图13),所以可以将它归为便携式散热底座。这款散热底座增加了可以左右调节的出风口,可向左右摆动送风以提高散热性能。由于采用了USB接口供电,直接接上笔记本的USB接口即可,最大功耗为2W。风扇的转速有高低两挡可调,散热底座的尺寸为230 mm×114 mm×29mm,重量仅为201克。

九州风神SNOWMAN S90
这款九州风神SNOWMAN S90 散热底座(图14)是专用于笔记本电脑的散热设备,整个散热器采用纯铝质材料设计,散热底座两边按照笔记本用户的使用习惯设计成自然的倾斜角度。当然只是简单使用铝质底座还是不够的,九州风神SNOWMAN S90采用了两个直径60mm、转速约2500转/分的散热风扇快速散热,22dB(A)的噪音也算是相当低的。散热风扇采用USB接口供电,把连线接在笔记本的USB接口上就行了。

Sprinters散热底座
这款散热座采用了导热性能良好的铝合金材质,能够迅速散热,通过底座上的三个散热风扇(图15),能够主动送风带走笔记本的热量,不必担心笔记本会因为散热问题而出现蓝屏和死机。这款散热底座配备了三个80mm静音风扇,无论你的笔记本散热设计如何,均能够保证出色的散热效果,迅速将热量带走。此外,该散热底座还提供了一个USB HUB,具备4个扩展USB 2.0接口,扩展了笔记本的应用空间。

兰迪Rondy-01
为了保证笔记本的稳定工作,这款产品在底部提供了两个橡胶垫来保障笔记本的安全。兰迪Rondy-01(图16)采用了USB接口供电,重量仅为330g,携带方便。兰迪Rondy-01的设计非常合理,不但保证了出色的散热效果,也充分考虑到笔记本的安全性。这款产品也是如今主动式散热底座中最便宜的一款产品,既保证了散热效果,价格也很实在,非常超值。

NIP-2500
该款散热底座采用纯度为99.5%的铝材,即使不配合散热风扇使用,亦有一定的散热效果。由于采用了USB供电,无须为电源担忧,并有两挡风速设计,方便用户自行调节。由于采用了坡度的人体工学设计(图17),使用笔记本更舒适。超静音风扇,在夜间使用也不会有噪音困扰。不过该款散热底座的体积和重量较大,更适合在固定场所使用。

其他散热设备
除去前面介绍的笔记本专用散热底座之外,市场上还能见到水冷散热组件和PC卡式散热器。其中水冷散热组件适合于高端用户,主要分为外部散热套装(图18)和内部散热套装(图19)。这两种散热套装都是特定设计的产品,仅适合某款或某个系列的笔记本电脑,且价格昂贵,所以并不适合普通笔记本用户。至于PC卡式散热器,则是最近刚刚出现在市场上的产品(图20)。最大的特点就是能够将笔记本电脑内部的热量直接强制排出,而且体积较小,便于携带,价格在60元~120元之间。但大多数笔记本的散热设计都是很有讲究的,空气的流动是严格按照设计执行的。如果笔记本内部的散热设计是向左抽风,而这个PC卡式散热器向右抽风,其后果也就可想而知了。目前还没有专业散热器厂商推出此类产品,可见其技术还没有完全成熟,最好还是不要购买。



另类笔记本散热方式
松下Let'snote系列——无风扇式散热
以松下Let'snote系列的W2(图21)为例,由于采用了超低电压版的Pentium M 900MHz处理器,配合Intel 855GM整合芯片组,其功耗相当低,发热量也不大。而且,该产品还使用了2.5英寸40GB硬盘,其工作电压仅为3.3V。因此低发热量也是松下Let'snote全系列产品共同的特点,即使采用了无散热风扇的设计,也不会影响整机的稳定性。该系列产品主要采用的是散热片加全机身散热的方式,在内存插槽左侧有一个散热口,以此来提高散热效果,热量可以透过机身散发出去,保证机器稳定运行。

NEC LaVie G Type C——水冷笔记本
水冷在桌面级PC的散热中都不算常见,而NEC公司却推出了一款采用水冷散热的LaVie G Type C笔记本(图22)。由于这款笔记本采用了Pentium4 3.2GHz处理器,水冷也就成为不可缺少的散热手段。NEC研发的水冷模块采用了一种全新的结构,它制冷强度大、噪音低、体积小、易于安装。正因为如此,NEC的这一新水冷系统应用于笔记本电脑时,可最大限度地降低水冷笔记本的厚度,并且能很好地减少电脑工作时的噪音。
