风道的学问

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对于笔记本来说,发热部件集中在狭小空间里,散热好坏直接影响整机性能,而好的使用环境温度(10°C~30°C),好的内部设计格局,就能让笔记本更正常地运作,也能让操作者更加舒适。而本文重点探讨的风道设计,是笔记本内部格局设计时至关重要的一环。上期,我们为大家介绍了桌面机,本期就来一起看看哪些笔记本的风道设计比较优秀。

风道在笔记本中的重要性

在大多数使用者眼中,笔记本的散热设计只是用热管将CPU、北桥和显卡的热量引出,用风扇排出机外,道理简单,但实现过程却较复杂,因为如果内部格局没形成良好的风道,重要部件堆积的热量就很难在短时间内排出机外,从而导致故障。

在桌面机中,更多采用的是单风道设计,能提高风道中的空气流速,增强散热效果。而在笔记本中,由于体积的限制,笔记本无法将主要发热元件放置在一条较为笔直的风道上,所以我们看到的是多风道设计,以多个进气口来满足不同部件的散热要求。

以ThinkPad SL400为例,它在散热器背后有一个主进气口,冷气流首先流过CPU、北桥和显卡的散热片进行冷却,经过风扇后,气流加速,由热管将散热器上的热量“甩”出机外。空气实际上是对主发热元件进行两次冷却,提升了冷却效果。除了这一条主要风道外,我们还可以在机身上找到四个进气口,其实,这也是风道,这些风道处于无线网卡、内存、硬盘设备等附近,当风扇转动时,这些风道也会产生气流,能迅速带走热量。

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联想ThinkPad SL400的拆解图与风道图

能让C面降温的风道设计

由于笔记本的特殊性,风道的设计还应更多地考虑到人性化的格局。例如,将风道出风口设计在右边,热风就会直吹使用鼠标的手,而好容易把出风口设计在左边了,左撇子们又要嫌厂家有歧视。而键盘辅助风道、托腕辅助散热等等,虽然凉了笔记本的心,却热了消费者的手,冬季吧,权当是暖手设计,可到了夏季,那奔腾的热流,就让人难以忍受了。

而华硕的K40笔记本在风道格局上就显得较人性化,采用了特殊的设计。从笔记本外观看,最大的变化在于散热出气口后置,这样,在使用鼠标时,无论你惯用的是左手还是右手,都不会遭遇热气拂手的尴尬。而从底视图上,风道总体设计十分合理,在风扇与CPU、北桥区域处有略微拱起的底面,令这一区域的气流更加通畅,这样,在增强散热效果的同时,还能大大降低快速气流引起的噪音。

在具体风道上,我们也可以看出,其设计的人性化,除了左侧的主进气口外,辅助的硬盘和读卡器部分的风道都经过腕托部分,这对于降低腕托部分的温度无疑是有好处的。而置于后部中央的散热器自身也为人性化作出了不小的贡献,我们知道,散热风扇所在的位置必然是笔记本内部热量最集中的地方,而热量的传导必然会使得键盘面温度升高,由于操作者双手操控键盘时,中央部分恰好形成一个较少接触的空间,这样,让温度对操作的影响降低到最小。

合理的风道设计,令K40腕托乃至于键盘部分的温度都控制得相当出色,热成像图中我们可以看到,C面的大部温度都控制在28℃左右,而散热风扇处最高温度也仅为33℃,使用起来丝毫不会感觉到热。

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华硕K40各方位视角图
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K40拆解图与硬盘图
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K40的风道图与热成像图

无风扇上网本可营造自然风

在大多数使用者看来,有风扇才有风道,毕竟,只有依靠风扇的转动,才能形成气流,也才有风道的产生。而现在一些低功耗网本采用了无风扇设计,那么,它就没有风道概念吗?

以戴尔 MINI 10为例讲解无风扇风道设计。首先,MINI 10将CPU、北桥、内存等发热较为严重的部件单独放置在一块小板上,并在小板上安装一块金属散热板,以将这些部件产生的热量扩散出去,而这块金属散热板又与键盘下方的金属板紧密接触在一起。由于戴尔 MINI 10采用了发热量较小的US15W芯片组和TDP仅为2W的Atom Z530 CPU,这样,较小的散热器面积就能够有足够的热容量,保证CPU和北桥的温度不至于骤升。

虽然散热片能避免热量的集中带来的骤然温升,但这些热量还需要排出机外,才不会导致温度的持续升高,那么除了依靠键盘的间隙排出热空气外,无风扇笔记本还有其他散热方式吗?有的,实际上,在拆下键盘后部的散热铁皮后,我们可以发现,键盘的背部并不是平板一块,而是充满了小孔,这些小孔不仅为热气的排出提供了新的通道,更关键的是,这些小孔就像众多的小风道,当使用者按下笔记本键盘时,冷空气被压缩,从而进入键盘与散热片的间隙进行冷却,而键盘释放时,空间释放,部分热空气被排出,降低了温度。虽然每次按压按键时的排气量不大,但对于那些频繁使用键盘的消费者来说,那散热效果,不容小视。

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戴尔 MINI 10采用了无风扇设计
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MINI 10的CPU模组与键盘底部的散热片

小贴士:笔记本键盘保护膜与散热

实际上,键盘辅助散热小风道不仅出现在MINI 10这样的无风扇上网本中,在主流笔记本中也有广泛应用,而一些笔记本甚至还采用了上进气口方式,这样,一旦在笔记本键盘上使用了保护膜,不仅会令键盘辅助散热方式无法进行,还可能破坏笔记本的风道系统,导致笔记本温度急剧升高。因此,尽管键盘保护膜能令笔记本常用常新,但在使用时一定要谨慎,最好在安装键盘保护膜后,检测一下笔记本的温度,一旦发现笔记本温度飙升,则需要拆除键盘保护膜,避免笔记本过热损坏。

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键盘背部结构图与辅助风道原理

总结:既要散热也要隔热

笔记本设计师会想尽一切办法进行散热,然而,在风道的设计过程中,并不是开越多的进风口越好,不是让每个部件都传热就越优秀。实际上,在笔记本这个有限的空间内,为减小发热对使用者的影响,不仅要散热,也要隔热。所以我们会看到有些笔记本在腕托下方进行隔热,让使用者手部舒适程度提高,让热风尽量往侧面或后面排出。而从实际使用感受来看,如何降低C面的温度,会是今后厂家研究的重点。