笔记本散热新功夫

技术派对

每到夏日,读者就格外关心笔记本的散热问题,也难怪,在炎热的夏天,如果笔记本散热不佳,先甭提卡顿、死机、部件烧毁等悲剧性后果,就光那热情如火的腕托、疯狂嘶吼的风扇,就会让使用者备受煎熬。按理说,随着CPU功耗的降低,散热问题应当有所缓解,可无奈轻薄早已成为笔记本的主旋律,而机身内部空间的减小,又影响了散热。而在游戏本中,高性能显卡也带来巨大的散热问题。何况,笔记本的散热系统还要考虑噪音、防尘、重量等诸多因素。在轻薄和高性能面前,笔记本的散热问题需要新方法。

主动吸风:风扇装反了?不,这是正压散热

看到戴尔Vostro V130的风扇,总会让人感到诧异,因为它的风扇是吸入外部冷空气,向着机箱内部吹气。诡异,难道是工人把风扇方向装错了?当然不是,其实,V130采用的是Hyperbaric正压散热技术。

所谓Hyperbaric正压散热技术,其重点真是将笔记本风扇转向,由传统主动向外吹气转变为主动向机内进气,这样,主动吸入冷空气,将会令笔记本内部的气压略高于笔记本外部气压,由于压力差,气流将会沿着笔记本的出风口流出,从而形成完整的风道。

别小看这样的改变,实际上,在风向改变后,V130就可以通过笔记本底部和侧面的进气口,直接吸入冷空气,这就避免了传统散热方式为形成风道,必须从远端进气口吸入冷空气,从而导致空气阻力变大,气流量降低的弊端。也就是说,在使用相同风扇,在相同转速下,正压技术将获得更大的风量。同时,在传统结构中,风扇吸入的是被笔记本各部件加热后的热空气,而正压技术吸入的是与环境温度相同的冷空气,其冷却效果自然也有所提高。

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戴尔Vostro V130的风扇采用吸气设计
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戴尔V130的进气口有防尘网
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戴尔Vostro V130的风道和底部进气口

只求轻薄:偷工减料?不,这是按需设计

这也太偷工减料了吧,散热风扇居然是无顶盖的。看到三星900X3的风扇时,不少人都会产生这样的感慨。不过,说偷工减料,那还真是错怪了三星,我们知道,笔记本风扇的风量,与其叶片有很大关系,如果风扇叶片很薄,那么,在每次转动时,其扰动的气流就较小,这时候,想提高风量,只能依靠提高风扇的转速来实现,但此时,笔记本的噪音必然会增加。

三星900X3机身厚度仅有16.3mm,在扣除显示屏、笔记本外壳厚度后,留给风扇的厚度仅有7mm~8mm,扇叶的厚度仅有4mm~5mm。在这种情况下,如果再为风扇安装顶盖,即便其厚度也只有1mm,那扇叶厚度的进一步压缩,需要风扇提高30%左右的转速,才能达到相同的散热效果。

但风扇顶盖的存在,不仅是为了保护扇叶,其更大的作用还在于整流,少了顶盖的整流作用,风扇产生的纷乱的气流,无疑会降低风扇的散热效率。那么,三星900X3是如何解决这一问题的呢?我们发现,三星900X3的底盖与风扇的配合很好,这样,当笔记本合上底盖后,底盖恰好将风扇顶部遮盖住,同时,在这块风扇的四周,还都设置有海绵,这样,笔记本底盖和风扇处极小的缝隙,会被这些海绵填满,这样,笔记本的底盖就起到了风扇顶盖的整流作用,避免了气流的紊乱,起到了较好的散热效果。

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三星900X3的散热风扇采用了无顶盖设计
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三星900x3的底盖和风扇周围的泡沫配合,起到了代替风扇顶盖的整流作用

“双核”排气:一进一出?不,两个都是出气口

镭波F360(镭波为香港笔记本品牌,自主设计,由代工厂生产)有些奇怪,在侧面和背面各有一个散热窗,难道这两个散热窗一个进气,一个出气,以形成热循环?但只要打开它的后盖,你就会发现,事实不是这样的,从涡轮风扇轴向进气,径向出气的原理上我们就可以知道,这两个散热窗都是出气口。

那么为何要设置两个出气口呢?要知道,出气口的增加,相当于风扇气流分流,这样,每个出气口的风量会减小,散热能力也随之降低。要说清这个问题,我们首先应了解到,镭波F360是一款使用Core i7 2720QM四核CPU、NVIDIA GeForce 560M GTX显卡的高端游戏本,其CPU和显卡的发热量都很大。如果像常规独显本那样,只使用单出气口,将显卡和CPU散热器层叠放置在风扇出气口的话,那么,风扇所吹出的冷空气首先被靠近风扇的散热片加热,再吹进远离风扇的那个设备的散热片中,如此一来,就会导致显卡温度偏高。这个问题在普通本中还可以接受,毕竟,CPU、显卡的功耗都不大,显卡、CPU的温度还能控制在正常范围内。可镭波F360使用的是电老虎级的部件,如此设计,就很难控制好显卡的温度,在这种情况下,采用双出气口风扇,可以流入显卡风扇的都是冷空气,以提升散热效果。从F360使用的风扇中也可以看出来,12V0.36A的风扇,在功率上几乎是常规5V 0.2A风扇的5倍。这样的风扇,正是为其高转速所配备的。

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镭波F360拥有两个散热窗
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镭波F360的双出气口分别对应CPU散热与显卡散热(上),而普通笔记本(下)则采用双热管叠加设计

总结:散热的变与不变

笔记本的散热方法是多变的,正压散热、无顶盖风扇、双排气口,以前没有见过的散热方式,现在都出现在笔记本上。但这一切改变的背后,都必须遵循着一个不变的原则,即根据笔记本具体情况的不同,选择并设计出相对应的散热系统,这样,才能在保证整机散热的情况下,兼顾噪音、使用等诸多需求,所以并不是某一种散热设计就是最好的。针对性优化,这条笔记本设计中的准则,在散热设计中一样重要。