浓缩的精华——从拆解图看散热设计
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上周我们从发热原理和散热设计的角度讲了什么样的设计才是好的散热设计。本周，我们就用散热设计优秀的VAIO G系列笔记本的拆解示意图来说明。
Sony G系列是一款重约1.15kg的超轻薄笔记本，而且整合了光驱，仅仅依靠一个直径约3厘米的冷却风扇就能保证散热良好。我们曾经在今年的第8期《电脑报》对它做过评测，当时我们的评价是：“从散热这方面来讲，G118CN做得更好，即便是长时间测试运行，也只有键盘左侧能感觉到温度，出风口的温度都相当低。腕托更是始终保持初始温度，完全不会让人有任何不适。”下面我们就把这台价值19988元的Sony G118CN完全拆开，看看它究竟是通过怎样的设计达到这个效果的。
整体设计分析
拆掉笔记本背后的十几颗螺丝，取下键盘，可以看到在不需要对键盘提供支撑且发热量相对较高的区域，笔记本的上盖板有很多小孔，这些小孔的作用就是在保证强度的前提下增强散热，为热空气对流提供通道。再稍微费点劲就能打开笔记本的上盖板，这样我们就能看到Sony G系列笔记本的内部结构了。
内部结构分析
从整个内部结构图可以清楚地看到，由于内置光驱占据了较大空间，而为了追求轻薄，不可能在光驱下方再安排其他大体积的配件，因此，除了音频模块和光驱模块以外，整个笔记本的发热部分（主板、内存、处理器、芯片组、硬盘、读卡器、无线网卡）全部集中在机身左侧。
实际上为了追求轻薄和良好的散热，Sony G系列笔记本采用了模块化的设计，各模块以排线与主板相连，光驱模块、音频模块、读卡器模块、硬盘模块和主板模块都是各自独立的。
Sony G采用了东芝的1.8英寸MK1011GAH硬盘，转速为4200转/分，缓存为8MB，正常工作功耗在1W左右，待机功耗仅0.12W。为了保护数据和更好地散热，硬盘的四角采用了橡胶护垫，同时机壳底部对应四角的位置也有四个垫脚，进一步抬高硬盘，让空气对流散热更容易，这也就是为什么在长时间操作后，处于左腕托下方的硬盘并不会让腕托有明显的升温。
为了让发热量足够低，Sony G采用了功耗最低发热量最小的Core Solo U1500处理器和i945GMS北桥芯片，尽最大可能降低整体的发热量。
正是因为这样的处理才能够让整合度如此高的主板有效散热。
取下风扇螺丝拿去风扇就能看到Sony G笔记本的主板全貌了，巴掌大的面积上从左到右依次是Core Solo U1500、i945GMS芯片组、ICH7M南桥芯片、Intel Pro/Wireless 3945ABG无线网卡和内存等发热大件。从前面的图片我们可以看到无线网卡是直接暴露在键盘下方的，它和内存一起通过空气对流和键盘背面的金属板传导散热。
散热模块分析
传统的系统采用热管将热量传递到风扇，风扇转动将热量排出机身。为了减轻重量，同时又保证散热，Sony考虑用一种新型材质代替散热器中传统的铜，并最终找到了更轻的替代材质——石墨。石墨不仅轻，而且据负责Sony G散热设计的Shingo Ichikawa介绍，石墨的散热速度是铜的两倍。G系列的散热装置使用0.6毫米厚的铝板，上面覆盖石墨层进行散热，加上风扇，就形成了散热的冷却风扇系统。因此，VAIO G系列冷却风扇仅重 11.3克，VAIO TX的风扇则有18克，而仅重 11.3克的散热系统就能有效地散发笔记本产生的热量，让整机温度始终不高。
从Sony G的背板可以看到，在读卡器、硬盘、内存和北桥芯片的位置都开有通风孔，方便热量与从通风孔进入本本的流动空气交换，进而被散热风扇排出去，保证机身维持较低的温度，稳定运行。
设计师谈散热
看完Sony G的结构散热分析，想必大家都对优秀的散热设计有了直观的了解，下面我们请来索尼的G系列、UX系列及AR系列笔记本的设计师，让他们来谈谈在设计过程中，好的散热设计应该如何考虑。其中G系列为便携商务机，UX系列为超便携UMPC，而AR则是采用Core 2 Duo T7600处理器和GeForce Go 7600显卡的高性能笔记本，分别作为集成显卡的超轻薄型机型和带独立显卡的高配置家庭娱乐类大尺寸机型的代表。
Shingo Ichikawa：
除了VAIO G系列的主要开发目标“轻便、耐用、牢固”之外，我们还有一个重要的目标，那就是减少用户操作VAIO G系列时电脑散发的热量和噪音。我们从VAIO G系列整个散热系统的设计着手，以减少整体的热量散发。
首先，我们考虑了整个系统会产生多少热量，CPU和图形处理器是笔记本的两大主要发热部件，因此我们采用了发热量最小的部件。而且，为了提高便携性我们在保证散热效果的同时尽可能减轻其重量，因此冷却风扇采用了新的材质，用石墨代替了传统的热管，由于石墨的散热速度是铜的两倍，因此在减轻重量的同时也保证了散热效果。
Shin Oike：
电脑的发热问题随其性能一起增加，由于VAIO UX 需要拿在手中，因此如果使用时太热而不能操作的话，就会带来很严重的问题。这意味着它产生的热量必须比通常的PC要少，必须保持整个设备处于不热的状态。我们使用了热流分析技术，运行了多次模拟来研究设计中穿洞通风的位置，以便优化热管理。
根据模拟的结果，我们认识到如果将部件间距扩大，就会产生很多的热量。因此我们在部件之间设置边界，然后慢慢固定它们。我们采用了可以更好地散热的材料并利用部件构造进行散热，而且虽然内部构架与发热部件相连，但与内部构架的连接已经缩小到尽可能小的尺寸，这让它看上去就像浮在空中一样，这样一来，内部的热量就不会传送到外层。与此同时，我们在UX 的顶部放置了一个与以前的风扇相同大小的排风扇，但使用了新的扇页形状，这样就在没有增加风扇大小的情况下，增大了10% 的气流。而在UX的背部、顶部、底部和前端的左边共设计了四个通风窄缝，通过上部的排气扇使进入的空气流动对内部进行散热。
Takaaki Nishio：
AR系列采用了蓝光光驱和1920×1200的17英寸宽屏，可以支持高清视频的流畅播放。为了让高清视频流畅播放，我们使用了最高端的中央处理器、内存和图形加速器，通过散热设计和 BIOS 风扇控制，使机器长期保持不热状态且很安静。
由于播放蓝光光盘中的视频会给中央处理器和图形处理器带来非常大的负荷，因此热和噪音是我们需要考虑的两个主要问题。为实现散热和安静两大效果以支持高耗能操作，我们必须最大化冷却装置，同时尽可能地减少风扇的旋转速度。因此，在设计过程中，我们优先考虑保持冷却空间。在设计电路板的形状和设备大小时，也考虑到了布局问题。我们设计的电路板为气流的出入提供了足够的空间，并且根据气流，对热量值较高的部件进行了合理的安置。这样一来，我们就在保证了散热效果的情况下让AR系列笔记本能够尽可能安静地运行。
