“避暑”全靠它 笔记本风扇隐藏的秘密

曹操2014-06-23 08:48产品 标签:风扇 秘密 笔记本

随着酷暑季节的临近,笔记本又将面临“压力山大”的散热困局。所谓“知己知彼百战百胜”,想改善笔记本的散热环境和效果,首先要掌握的就是他们的散热原理。比如,散热风扇。

“性格”不一样的硬件

配置一模一样的几款笔记本,在全速工作时有的烫手、有的温热、有的冷静。是什么原因造就了相同硬件的不同“性格”呢?没错,这些都取决于散热模块基因的优良中差。简单来说,笔记本散热模块主要由覆盖芯片表面的散热片、热管、散热鳍片和散热风扇构成(图1)。其中,有关散热片、热管和散热鳍片相关的问题《电脑爱好者》以前都做过介绍,而本文我就将重心放在最易被忽视的散热风扇上。

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小提示

台式机散热讲究“风道”,笔记本对散热风道的要求其实更高。如何合理分布主要热源(CPU、GPU芯片)与次要热源(南桥芯片、无线网卡、内存、硬盘)的位置,底壳通风开孔的位置和数量也是很有门道的。

被“边缘化”的风扇

很多笔记本用户在购机前都喜欢看相关的拆机评测,观察该产品内置了几根热管、散热鳍片的材质是铜还是铝,却往往忽视了散热模块中起至关重要作用的风扇。要知道,与散热鳍片连接热管内部的热蒸汽需要借由风扇才可转化为冷凝液,回流至芯片表面才算完成了一次循环(图2)。如果风扇的效率不佳,再多再粗的热管也是白搭。

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火速连接

有关笔记本散热模块热导管的工作原理,请参考本刊2013年08期《笔记本热管改造:没那么简单》这篇文章或是直接访问网页版:http://www.cfan.com.cn/2014/0429/108016.shtml

可惜的是,不同品牌和产品对待散热风扇的“态度”不一,而这也就导致相近配置笔记本在发热量的表现上存在较大差异的主要原因。对此我们可以从几个方面看出端倪:

苹果:使用Mac OS系统时发热较小,安装Windows后发热量激增。原因是Mac OS资源分配合理,Windows对资源占用率更高(CPU/GPU在高负载下发热量会提升),但苹果的对策是打死也不让风扇达到100%转速以控制噪音(牺牲了散热效率),就为了体现所谓的“品味”。

联想/索尼:绝大多数笔记本在遭遇高负载状态时,立刻会将风扇转速提升到100%去“镇压”热量,因此难逃噪音的困扰。

总之,不同品牌不同型号的笔记本,都会通过BIOS和主板IC芯片来检测并控制风扇的运行状态。比如,将温度设定为40℃、60℃和75℃三个阀值,所对应的的风扇转速分别为20%、60%和80%,在散热效率、节能和噪音之间取得平衡。

风扇也有力不从心时

风扇的尺寸越大、更多的风扇叶片都能有效提高风扇对热量的引导效率(图3)。可惜,笔记本时下纤薄风正盛,为了尽可能压缩机身厚度,散热模块自然“难逃魔掌”。问题是,笔记本不如台式机机箱那般可随意安装夸张的塔式散热器,不足10mm高度的风扇引导效率有限,遇到高端CPU+GPU的组合时自然就“抓瞎”了。

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03-1(和03做个对比,可以各取一个)

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很遗憾,引导效率不够的散热风扇、精简的热管以及铝制散热鳍片在笔记本上并不稀奇,如果你的笔记本同时满足上述2~3个条件,不热才怪。

源自风扇上的“微创新”

风扇就这么大,如何提升引导效率?这就需要一定的“微创新”了。以ThinkPad New X1 Carbon为例,这款产品为了能让5mm厚度的风扇也产生足够的风量,借鉴了猫头鹰翅膀的原理:增加风扇叶片、叶片尖端部位设置凸起物。前者能提升对热量的引导效率,而后者则可打散风扇全速运行时的“大漩涡”效应从而实现静音效果。此外,该风扇内部还配有防尘网和防静电措施,防止灰尘的侵入和附着。

New X1 Carbon为集显笔记本,一个“猫头鹰”风扇就能解决发热的问题不大。问题是,如今更多轻薄产品都会额外武装一颗独显芯片,此时如果无法塞入更厚更大的风扇,又该如何解决散热压力呢?

答案很简单,既然一个超薄风扇不够用,那就再加一个风扇,分别用于CPU和GPU芯片的散热(图4)。于是,我们便看到了ACER V5-473G/573G、华硕N550、戴尔灵越14 7000(集显)等笔记本都配有两个风扇,在它们协同合作之下产生了足够的风量并提升了出风口散热面积“镇压”了高温。

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换风扇讲究门当户对

感觉笔记本散热风扇不给力,可以更换其他品牌中口碑较好型号的风扇吗?理论可以,但现实很难。首先,虽然笔记本风扇大多为5V/0.3A规格,但不同型号笔记本风扇的尺寸和厚度略有差别,很可能塞不进固定的风扇托架内(图5)。其次,如果是因IC控制模块的设计缺陷而导致风扇无法满速工作,换了其他风扇也是没有效果的。

05(需抠图)

05(需抠图)

总之,从风扇的角度出发去改善笔记本的散热环境是值得有一定动手能力的DIYer们尝试的。但对普通用户而言,如果开机出现了“FANERR0R”报错告知风扇罢工,笔者还是建议购买对应的原厂风扇,确保软硬件的匹配。