笔记本终极“热”战

笔记本专区

在前几期的专题中,我们通过对索尼VAIO G118CN的拆解,深入地剖析了笔记本的散热设计;对比了三种不同类型的笔记本辅助散热器,还推荐了一系列价格适中功效十足的辅助散热产品。而在本次的专题中,我们将对邀请来的6款性能强劲的独立显卡笔记本动手,通过严酷的测试,比较各家在散热技术上的差异,同时也看看笔记本在高温环境下究竟能不能保持稳定。

笔记本散热的四种武器

根据NVIDIA等厂商官方通用的公式P = CV2f(C代表晶体管数量,f代表频率,V代表核心电压),可以发现只要降低公式右边的任何一项变量的值,都能使功耗P降低,从而减少发热。但是不幸的是,在厂商之间你追我赶的性能大赛中,这3个变量的值反而在不断增长。虽然可以通过SpeedStep或者PowerPlay之类的技术,在负载较轻时动态地降低频率和核心电压,但这也不过是杯水车薪,笔记本散热的重任,还是落在了以下4种方式上。

1.通风孔

这是最古老的散热技术,在第一台IBM PC上就已经出现。在机身不太显眼的地方(比如机身底部)开上连续的成排的散热通风孔,加强机身内部的空气流动散热,通风孔散热方式今天仍然在笔记本上被广泛采用。并且随着迅驰平台和独立显卡TDP的上升,通风孔有越开越多,越开越大的趋势。

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笔记本上的通风孔

2.散热(鳍)片

严格来讲,在笔记本中单纯的散热(鳍)片很难看到,只是在某些笔记本的北桥芯片或者GPU上面,可以单独发现散热(鳍)片的身影。它更多地是和热导管或者风扇搭配使用,组成更精密、散热效率更高的散热器。以最常见的处理器为例,处理器就是先通过散热膏与散热片相连,然后才在散热片上端加装热导管,而在另一侧的散热风扇,同样会加装散热(鳍)片,以此来加速散热。另外,笔记本的键盘常常也被有意无意地当作散热片,这在无风扇笔记本中最为常见。

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笔记本散热器,多种散热方式的组合

3.智能风扇

虽然散热风扇的噪音让人讨厌,但风扇依然是不可或缺的。风扇转速加快,就意味着噪音的增加,不过人们已经有了改进的办法,那就是智能调节风扇的转速。设置不同的温度点,只有当温度达到设定的值,才开始转动风扇或者提高转速度,从而达到静音和散热的平衡。

4.热导管

笔记本最早使用热导管技术,大约从Mobile PentiumⅡ开始,到现在几乎每一台笔记本都会用到。热导管的结构为一端为受热端,另一端为散热端,散热端加装散热鳍片以加速散热,管内装有适量“液体”,管壁内则为毛细结构,可加速冷凝后的内部液体快速回流到受热端,通过气液不断转化带走热量。

探索各品牌的散热之道

测试方案:

在测试样机上安装Vista,并设置为“已平衡”电源方案。循环不间断运行3Dmark06中的SM2.0、CPU、HDR/SM3.0测试项目,测量笔记本上表面图示5个区域(左右掌托,触控板,键盘左右侧)的最高温度,通过这些温度来考查笔记本的散热设计(室温27℃)。为保证此测试结果具备相当的参考性,我们所有的测试样机都采用高频的双核处理器和独立显卡,尺寸也相差不大。

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我们将用户经常接触到的笔记本上表面划分为5个区域,然后测试每个区域的最高温度

华硕A8Sc  参考价格:未定

14英寸宽屏,Core 2 Duo T7500 2.2GHz,GeForce 8400M G

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华硕拥有强大的研发实力,在很早的时候就推出了独家的特色散热技术ADTD,历经多年的改进,更加高效和有用。从A8Sc的散热设计来看,工程师打算将所有的发热部件集中在一起,牺牲某一处的舒适感,换来普遍的满意度。

因此,A8Sc的键盘右侧是温度最高的地方,因为这里集中了CPU/GPU和内存,而且其处理器频率为测试机中最高的,所以这里的平均温度高达37.6℃。而其他部位的温度均在35℃以下,不算太高。可能一部分人不太满意的是华硕A8Sc采用了右侧出风的设计,如果右侧正好有物体遮挡,那么热风很容易吹到用户拿鼠标的手上。

明基Joybook S41  参考价格:10300元

14英寸宽屏,Core 2 Duo T7100 1.8GHz,GeForce 8600M GS

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不管“跑车式前置抽风散热系统”是不是一种宣传手段,但是这款明基Joybook S41确实采用了前置抽风的散热方式,而散热风扇位于机身左后位置,加上底部的通风孔,抽入的冷风能够流过机器内部,从而带走热量。

除了键盘左侧的温度稍高,其他部位的温度都相当低(均低于34℃),令人满意。加上机身上表面采用了拉丝工艺的金属,在带来金属质感的同时,也给人金属的冰凉感。

神舟L730T  参考价格:9999元

15.4英寸宽屏,Core 2 Duo T7300 2GHz,GeForce 8600M GS

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神舟L730T的主要发热区域集中在左侧,温度最高的是左掌托,这里的最高温度36℃,平均温度则达到了34.7℃。

通过发热部件的分布可以看到,神舟L730T的CPU、GPU和北桥芯片全部集中在左侧,虽然掌托下方的发热部件并不多,但是由于无线网卡、Turbo Memory模块和内存全部挤在这里,空间狭窄,导致温度较其他地方高。

联想天逸F50  参考价格:12000元

15.4英寸宽屏,Core 2 Duo T7200 2GHz,GeForce Go 7600

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除了CPU所在的键盘左侧温度较高(最高温度达到了37℃),联想天逸F50其他部位的温度都比较低。尽管硬盘就在右侧掌托下方,可是这里的最高温度也只有32℃,总体让人比较满意。

在联想天逸F50底部,内存、CPU甚至无线模块等部位,都设置了通风孔。另外,联想天逸F50采用了双出风口设计,这对一款高配置的独显机型非常有必要,使得联想天逸F50最后获得了较好的散热效果。

新蓝Salo S50  参考价格:9999元

15.4英寸宽屏,Core 2 Duo T7500 2.2GHz,GeForce 8600M GS

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除了左侧掌托位置温度较低(平均温度34℃),其他部位的平均温度均在36℃以上,特别是键盘右侧位置,这里的平均温度竟然达到了39.7℃。

分析原因,一方面是因为新蓝Salo S50采用了频率很高的Core 2 Duo T7500移动处理器,导致发热很大。另外一个原因就是没有采用双出风口设计,底部的通风孔数量也很少,有一半的底部和机身侧面没有设置通风孔。

ThinkPad T61  参考价格:未定

14英寸宽屏,Core 2 Duo T7300 2GHz,NVIDIA Quadro NVS 140M

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双出风口散热风扇设计
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据称ThinkPad T61是有史以来最“冰冷”的ThinkPad,尽管英特尔的SantaRosa平台发热量比以前更大,联想的产品设计师们通过增加通风孔的数量和栅栏宽度等方法(在T61底部可谓遍布通风孔),实现了这一目标。

另外,ThinkPad T61的散热器也采用了与天逸F50类似的双出风口设计。从实际测试来看, CPU/GPU上方的左侧键盘位置温度较高,平均温度为35.7℃,其他地方温度都不高。

小结:从这6款笔记本的散热设计来看,我们开始介绍的4种散热方式都能在这6款笔记本上找到。经过多年的发展,这些笔记本的散热布置有趋同的趋势,最明显的就是CPU、北桥和GPU这些主要发热部件的布置,多数倾向于布置在笔记本左上侧,这样,最多是左上侧最热,而其他部位则相对凉快,以减少对用户的影响。

另外就是根据配置的高低,其实也就是TDP的高低,应该有对应的散热方案。比如针对高配置机型,加大散热空间,甚至采用双出风口设计,这些都能有效解决散热问题。而散热最重要的手段是在机身内部形成有效的空气流动,否则很容易出现死角,导致那里的温度居高不下。通风孔的大小和位置,机身内部件的布置,风扇抽力的大小,这些因素都会影响空气流动,因此散热受影响的因素太多,需要研发工程师去仔细琢磨。

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极限测试:“烧烤”笔记本

测试目的:在长时间高温环境下,笔记本能否正常工作?最终会发生什么情况?

测试样机:神舟L730T

测试方案:

我们准备了一个大小正好装下笔记本的小箱子,然后在箱子上开凿好进风口和观察窗,将正循环运行3DMark06的笔记本放进箱子里密闭,从进风口往里吹入热风,然后观察笔记本的工作情况。

测试时我们用两个温度计测温,一个测量箱子里的环境温度(以下简称环境温度),另一个探头紧贴CPU散热器表面测量CPU温度。

测试过程:

10:00 测试开始,这时环境和CPU温度分别为28℃和44℃。笔记本似乎对正要发生的一切茫然无知。

10:10 环境温度很快升高到50℃,CPU的温度也显示为63℃。这时发生了一个小意外,电吹风熄火了。还好有准备,赶紧换上另外一个电吹风。

10:20这时的环境和CPU温度分别为63℃和65℃,连箱子的外壳也温温的了,但是笔记本仍然工作正常,一副顽抗到底的样子,我们决定将温度升高并保持在60℃以上。

10:30 环境和CPU温度分别为70℃和69℃,透过观察窗,发现笔记本已经在自我保护了,降低了工作频率,3Dmark06的画面已经明显有些迟顿。

10:40 笔记本仍然在工作,不过我们观察到显示屏局部有发黑的现象,液晶屏已经受不了这样的高温,开始有反应了。我们决定停止试验,记住,这时的环境和CPU温度分别为72℃和69℃。

尾声:经过十来分钟的自然冷却,液晶屏恢复了正常,我们也松了一口气。

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测试结论:

高温对笔记本工作有一定影响,当温度过高,笔记本会产生过热保护,降低工作频率,但仍然可以稳定工作。不过,出人意料的是,笔记本对高温最敏感的不是预想的CPU和GPU等部件,反而是LCD最为娇嫩。

工程师总结

散热已经成为笔记本的核心技术之一。从外壳的造型、内部主板上各元件的布置、出风口的规划,到散热性能的模拟实验等,都必须有全面的考虑。因为重量和尺寸的原因,当硬件方面不能再降低发热量时,工程师必须通过软件的方式,编写相关的散热指令来降低温度,这是一项极其复杂的工程。

另外,散热设计的好坏,也是除性能和配置外的另一个重要的选购指标。散热不好的笔记本,轻则使用时风扇转动的噪音加大,影响用户的使用情绪,重则加速部件损耗,缩短使用寿命。

这一次我们测量的只是笔记本的上表面温度,但是即使这样也可以看出不同笔记本在散热理念和散热技术上存在着较大的差异,导致最后带来不同的使用效果。在实际使用中,不少厂商还开发有专门的电源管理程序,比如华硕的PowerGear和联想的EnergyCut等,这样可让笔记本更加“清凉”。

购机小贴士:用户在购机时可以简单地运行一些测试程序,检查一下笔记本的发热部件分布。也可以利用Everest等测温软件,快速检查CPU/GPU/硬盘等主要部件的温度。