淺談筆記本的散熱設(shè)計(jì)
近日什么話題最熱門？顯然還是蘋果。蘋果在前段時(shí)間正式發(fā)布了新MacBook無風(fēng)扇筆記本電腦，而且就在前一個(gè)星期5月19日悄悄更新了MacBook Pro Retina 15（處理器沒有太大變化而顯卡方面則由NVIDIA轉(zhuǎn)向了AMD陣營）。 前者屬于輕薄型筆記本產(chǎn)品中的一類，而后者則是高性能獨(dú)顯本的一款，無論是輕薄型筆記本還是高性能獨(dú)顯本，與其息息相關(guān)的除了性能以外，散熱也是消費(fèi)者的重點(diǎn)關(guān)注對(duì)象。因此，今天我們來講散熱。 溫度是決定筆記本電腦厚度至關(guān)重要的因素，經(jīng)過多年發(fā)展，核心硬件的發(fā)熱量降低以及散熱模組的效率提升使得筆記本電腦型態(tài)由厚重向輕薄發(fā)展，如今我們可以看到無風(fēng)扇設(shè)計(jì)的產(chǎn)品，同時(shí)也能找到機(jī)型厚重以強(qiáng)散熱為目的高性能產(chǎn)品。 無風(fēng)扇設(shè)計(jì)使得筆記本的外型更加完整且不易在內(nèi)部堆積灰塵 當(dāng)然，無風(fēng)扇設(shè)計(jì)筆記本產(chǎn)品將逐漸成為輕薄本市場(chǎng)的主流，但礙于性能與功耗之間的妥協(xié)關(guān)系，無風(fēng)扇產(chǎn)品相比傳統(tǒng)筆記本在性能方面有所保留，而發(fā)熱問題卻依舊存在，這種發(fā)熱量類似于手機(jī)或平板的情況。因此，無論是傳統(tǒng)筆記本還是無風(fēng)扇設(shè)計(jì)的產(chǎn)品都需要做相應(yīng)的散熱設(shè)計(jì)。 那么散熱應(yīng)該怎么設(shè)計(jì)？ 怎樣才能將筆記本電腦的散熱做到合理？需要具備以下三個(gè)條件：第一、擁有足夠大的散熱空間；第二、散熱風(fēng)道設(shè)計(jì)必須合理；第三、高發(fā)熱量元件不能過于集中。就這三個(gè)看似簡(jiǎn)單的散熱需求，對(duì)于筆記本電腦來說想要做好確實(shí)不易。 說說散熱空間問題，筆記本電腦相比傳統(tǒng)臺(tái)式機(jī)的優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn)就是輕薄，由于筆記本機(jī)體內(nèi)部空間狹窄，其散熱能力也就受到一定限制，即使是如今的輕薄本配備了低功耗處理器，散熱也不會(huì)有太好的表現(xiàn)。那么，筆記本散熱空間被限制了，散熱風(fēng)道設(shè)計(jì)就成為其散熱性能的關(guān)鍵。 擁有良好的散熱風(fēng)道設(shè)計(jì)也就是對(duì)機(jī)體內(nèi)部空間的合理利用，出風(fēng)口以及進(jìn)風(fēng)口位置顯得非常重要，如果這兩者的位置安排不當(dāng)，或緊密或堵塞，那勢(shì)必造成散熱不佳等問題，嚴(yán)重還可能導(dǎo)致電子元件過熱而損壞。因此高發(fā)熱量原件不能過于集中，分散布局能有效的防止機(jī)體內(nèi)高溫淤積，造成硬件故障。 墊腳除了穩(wěn)定機(jī)身以外還有增強(qiáng)機(jī)身底部空氣流通的作用 筆記本電腦機(jī)身底部一般都配備有墊腳，或高或低，它們的作用就是保證機(jī)身底部留有空間用于空氣流通，不至于大量的熱聚集于此。雖然筆記本電腦都有這樣的設(shè)計(jì)，也確實(shí)起到了一定的散熱作用，但是就那么一點(diǎn)的高度在某時(shí)候并不那么管用，許多用戶便想到了使用散熱底座來增強(qiáng)散熱效果。 實(shí)際上散熱底座的最基本原理其實(shí)就是增大筆記本電腦底部的空氣流通量，因此基本上所有的散熱底座貼合筆記本底部一面都是透風(fēng)設(shè)計(jì)。有些產(chǎn)品沒有風(fēng)扇，靠自然風(fēng)帶動(dòng)空氣流動(dòng)；大多數(shù)產(chǎn)品都配備風(fēng)扇送風(fēng)，有一個(gè)、兩個(gè)或者多個(gè)。因?yàn)榇蠖鄶?shù)筆記本電腦的機(jī)身底部都會(huì)設(shè)計(jì)有通風(fēng)窗，墊高或者組合散熱底座確實(shí)能夠?yàn)闄C(jī)身內(nèi)部散熱風(fēng)扇送去更多的冷風(fēng)，以達(dá)到提升散熱效率的目的 筆記本電腦除了底部需要散熱以外，機(jī)身的鍵盤面同樣是散熱的主要部位。眾所周知，熱空氣是向上運(yùn)動(dòng)的，筆記本電腦內(nèi)部硬件產(chǎn)生的熱量是可以通過鍵盤面散發(fā)出去。因此，筆記本鍵盤并非完全緊密的設(shè)計(jì)，許多產(chǎn)品的鍵盤都有類似通風(fēng)窗的網(wǎng)格設(shè)計(jì)，這是為了能將內(nèi)部熱量通過鍵盤面向上排放，這往往是作為主動(dòng)散熱以外的被動(dòng)散熱補(bǔ)償。 除了主動(dòng)散熱以外還有通過鍵盤面的被動(dòng)散熱方式 畢竟自然散熱的效率并不快，有時(shí)候我們?cè)谑褂霉P記本電腦會(huì)發(fā)現(xiàn)掌托或鍵盤位置的熱量特別高，某些時(shí)候甚至熱得離譜，這跟發(fā)熱源位置與內(nèi)部散熱風(fēng)扇的排風(fēng)能力有關(guān)。出廠就已經(jīng)如此設(shè)定，我們無法去改變其本質(zhì)，那么給予其外力來改善散熱是可行的。 既然提到了發(fā)熱源位置的問題，那么就必須談一談合理的散熱布局。目前市面上我們能夠買到的筆記本電腦產(chǎn)品大致采用三種散熱布局設(shè)計(jì)：左置散熱、右置散熱、后置散熱。這三種散熱布局的區(qū)別在于散熱出風(fēng)口的位置不同，其中左置與后置散熱是目前產(chǎn)品中最為常見的設(shè)計(jì)，而后置散熱根據(jù)風(fēng)道設(shè)計(jì)又可分為兩種情況：顯示屏導(dǎo)流方式與后置通暢方式。 首先要說的是左置散熱，這是長期以來筆記本電腦產(chǎn)品最為常用的設(shè)計(jì)，也是最為常見的。無論是注重輕薄設(shè)計(jì)的商務(wù)本亦或是追求高性能的游戲本均有采用該設(shè)計(jì)的產(chǎn)品，也都能滿足一定量的散熱需求。不過這樣設(shè)計(jì)會(huì)存在一個(gè)瓶頸，那就是單風(fēng)扇設(shè)計(jì)提供不了太強(qiáng)的散熱能力，并且居左的高熱量聚集點(diǎn)容易造成左側(cè)鍵盤溫度過高，影響游戲體驗(yàn)，因此我們可以看到有不少產(chǎn)品在左側(cè)鍵盤位置做一些優(yōu)化，將AWSD按鍵位置下方開口設(shè)計(jì)成進(jìn)風(fēng)口來達(dá)到降溫的目的，但這改變不了根本問題。 左置散熱設(shè)計(jì)參考圖 左置散熱設(shè)計(jì)散熱表現(xiàn)參考圖 于是，右置散熱這一讓不少網(wǎng)友吐槽的設(shè)計(jì)出現(xiàn)了。在那個(gè)電池成本較高且鋰聚合物電池不流行的年代，后置電池設(shè)計(jì)是絕大多數(shù)達(dá)到一定輕薄程度的筆記本電腦最為常用的，這也使得機(jī)身只有左右兩側(cè)可以安置散熱出風(fēng)口，除了左邊就是右邊。右置散熱設(shè)計(jì)的誕生是為了解決高負(fù)荷狀態(tài)下左置散熱的鍵盤溫度過高的問題，實(shí)際上也確實(shí)在一定程度上解決了左區(qū)鍵盤的高溫問題，然而卻帶來了另外一個(gè)問題：你考慮過右手的感受嗎？ 右置散熱設(shè)計(jì)參考圖 右置散熱設(shè)計(jì)散熱表現(xiàn)參考圖 經(jīng)過多年的發(fā)展之后，同時(shí)緩解左右手的散熱問題的設(shè)計(jì)出現(xiàn)了，那就是后置散熱，這里特別提醒的是緩解問題而并不是解決，因?yàn)楦邷厥冀K離不開。屏幕下方的電池模組被拿掉之后，這個(gè)區(qū)域順理成章被散熱模組取代，將所有的高發(fā)熱量元件都設(shè)計(jì)在鍵盤偏上屏幕下方的位置，使得掌托以及大部分鍵盤的溫度下降，這是逐漸流行且會(huì)成為主流的合理散熱設(shè)計(jì)。 后置顯示屏導(dǎo)流散熱設(shè)計(jì)參考圖 后置顯示屏導(dǎo)流散熱設(shè)計(jì)散熱表現(xiàn)參考圖 前面提到過，后置散熱分為兩種設(shè)計(jì)：顯示屏導(dǎo)流方式與后置通暢方式。先看顯示屏導(dǎo)流方式的散熱設(shè)計(jì)，這類設(shè)計(jì)常見于輕薄型筆記本產(chǎn)品且采用下沉式轉(zhuǎn)軸設(shè)計(jì)，熱量由散熱風(fēng)扇吹出，一部分熱量通過屏幕表面從上方離去，另外一部分則從轉(zhuǎn)軸下方開口位置散去。這樣的設(shè)計(jì)會(huì)使風(fēng)扇直吹屏幕轉(zhuǎn)軸或是屏幕高壓板位置，因此并不太適合高性能游戲本，低功耗的輕薄本采用該設(shè)計(jì)自然是合理選擇。 后置通常散熱設(shè)計(jì)參考圖 后置通暢散熱設(shè)計(jì)散熱表現(xiàn)參考圖 另外一種后置通暢方式則是目前高性能游戲本喜愛采用的設(shè)計(jì)。這類游戲本不會(huì)過分考慮機(jī)身厚度，沒了厚度限制之后可以選用更加利于散熱的大銅管大風(fēng)扇，機(jī)身后側(cè)開口也顯得毫無違和感。實(shí)際上，如果你現(xiàn)在選購一臺(tái)高性能游戲本，如果它還是左置散熱就基本上可以淘汰了，后置散熱才是高性能游戲本最佳設(shè)計(jì)。 最后總結(jié)一下筆記本電腦的主要發(fā)熱源是什么？答案就是處理器，還有就是顯卡、內(nèi)存以及機(jī)械硬盤，只要通電的設(shè)備就會(huì)有不同程度的發(fā)熱現(xiàn)象。CPU發(fā)展至今已經(jīng)數(shù)十年，芯片廠商節(jié)能功耗與環(huán)保這方面也是有相關(guān)的考慮，所以在處理器中會(huì)設(shè)計(jì)有一些節(jié)能功能，從而降低功耗和發(fā)熱量 但這并非光靠硬件就能解決的問題，同時(shí)需要軟件來進(jìn)行配合。筆記本電腦預(yù)裝的操作系統(tǒng)中有個(gè)很重要的功能，那就是電源管理，Windows、Linux、OS X等等系統(tǒng)都配備有電源管理功能，其最大作用就是根據(jù)用戶使用情況來調(diào)整硬件運(yùn)行狀態(tài)，從而達(dá)到降低功耗與發(fā)熱量的目的。因此，在系統(tǒng)中安裝正確的電源管理驅(qū)動(dòng)或軟件，是可以改善筆記本電腦發(fā)熱情況以及延長電池續(xù)航的。 看到這里大家是否了解了筆記本電腦的散熱設(shè)計(jì)之重要性，在你們看來怎樣的散熱設(shè)計(jì)是合理的呢？
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