笔记本散热设计看着差不多 为啥还出现冰火两重天?

CFan 电脑爱好者 2019-08-30 10:19产品 标签:笔记本 设计

我们都知道,搭载相同CPU和GPU的笔记本,它能发挥80%的性能、100%的性能还是120%的性能,在很大程度上就取决于它的散热模块设计。

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散热模块越豪华,它就能承受更大的“热情”,让OEM厂商可以放手设定更高的温度墙和功耗墙,让轻薄本专用的15W TDP处理器可以突破25W峰值封锁,让游戏本专用的45W TDP处理器在短时间运行在80W甚至更高的功率上。

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此时,这类笔记本的跑分能不高吗?

啥,让小编举个例子?

好吧,隶属于英特尔第十代酷睿Comet Lake-U平台的i7-10710U(14nm),应该是轻薄本领域的最强心脏,它也是第一款在15W默认TDP下就实现6核心12线程的移动处理器。

你知道这颗15W TDP的处理器要想120%榨干性能需要多少功率支持吗?

45W?你太保守了!

根据英特尔的说法,搭载i7-10710U的笔记本在性能模式下需要高达90W的供电才能榨干全部潜力,此时它的性能甚至可以秒杀游戏本专用的i7-9750H!

如果我们换个角度着眼,将i7-10710U这颗第十代低功耗版的酷睿处理器,理解为将九代酷睿i7-9750H的TDP从45W强行降到15W后的样子,你就不难理解了。

可见,都是相同的处理器,运行在不同TDP时所能发挥的性能也是不一样的,优化散热模块的设计,就是为了让它们可以无视高TDP下的发热,从而尽可能释放更多性能。

那么,什么样的散热设计才算优秀呢?

无论是轻薄本还是游戏本,大家的散热模块的设计和工作原理大致相同,都是覆盖芯片表面的散热片+热管+散热鳍片和涡轮风扇的组合。

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散热模块的工作流程,是处理器和显卡运行时发热,热量首先会传导至覆盖芯片上的散热片,然后由热管传递到散热鳍片上,最后再由涡轮风扇去吹鳍片,通过冷空气与鳍片的热交换来带走热量,从而达到控温的目的。

因此,加强笔记本散热能力的基本思路,就是增加热管的横截面积(热管更多,热管更粗),散热鳍片的总面积(最理想的是4组散热出风口,搭4组又薄而密的散热鳍片,材质是铜还是铝),此外就是提升风扇的风量(增加风扇数量,优化风扇结构)。

其中,最容易被我们忽视的部分,就是散热风扇的设计。

很多笔记本都采用了相同数量的风扇、看着差不多粗和数量的热管、相同数量、面积和材质的散热鳍片,但两款产品的散热效果就是相差很多。

此时,也许就是风扇内部设计造成的影响了。

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比如,风扇内部散热的材质几乎都是塑料,如果换成金属材质,在相同电压和转速下的风量会更大。以宏碁掠夺者系列为代表的部分笔记本就采用了金属材质的扇叶,前者而已经升级到了第四代3D刀锋速冷金属风扇,这种风扇从猫头鹰翅膀汲取灵感,采用了独特的锯齿状风扇叶片设计,风通量较同尺寸塑料风扇提升45%,在玩家长时间高强度战斗的过程中有效,维持系统温度平稳,带来更持续顺畅的游戏体验。与此同时,第四代3D刀锋速冷金属风扇独特的设计还兼具降噪功能,高速运转下降噪功效达到20%,帮助玩家更加专注于游戏画面。

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以上都是官方的描述,但从小编评测过的掠夺者战斧300来看,这款武装RTX2060独显的游戏本仅用了双风扇三热管的散热模块,看起来不够豪华。但是,这款产品却采用了一个第四代刀锋速冷金属风扇(对应GPU部分),运行FurMark和AIDA64的双拷机测试中的温控依旧非常出色。

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需要注意的是,金属扇叶风扇虽然好,但由于它需要一片片组装,人组装的时候有成本问题、有变形问题、有组装问题等等,如果某个环节出现问题导致扇叶变形,反而会影响散热效果。

因此,更多的OEM厂商才更青睐塑料材质扇叶的风扇,塑料扇热可以保证每一片扇叶的变形度、形状都在控制范围内。

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此外,风扇内部的扇叶数量也会影响出风量。以华硕ROG冰刃系列为例,在冰刃1时,其内置风扇扇叶为71片,而ROG冰刃3的扇叶则提升到了83片,最薄处更是只有0.2mm。可能有童鞋会问了,笔记本风扇扇叶是不是越多越好?

答案是,风扇扇叶的数量存在一个临界点,低于它自然会降低风量,但超过它则又会影响吸风。因此笔记本风扇内的扇叶数量和曲面都需要经过科学计算,不会增加噪音也不会超过曲线之后开始吸风往下掉才复合要求。

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接下来就是风扇电机的工作电压,目前绝大多数笔记本风扇都会5V标准的,而少数游戏本已经开始用上了12V风扇,更高的电压调节空间,可以让笔记本可以进行更精准的模式调节,比如Boost增压模式、平衡模式、静音模式,12V风扇+Boost增压模式的噪音虽大,但效果却是棒棒哒。

最后,定期给风扇除尘,给散热片和芯片之间重新涂抹硅脂也是很有必要的,笔记本使用时间一长,散热鳍片和风扇内的细毛杂质会严重影响风量,如果你2年不进行清灰,出风口可能都感觉不到有风吹过了。

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就风扇的防尘能力上,华硕应该是最有心得的。在很多华硕新款游戏本中,都引入了“ANTI-DUST”概念的风扇,当有灰尘进入风扇腔体内,可以顺着预设的除尘通道将灰尘颗粒排出到风扇之外,长时间使用也不会堵住散热鳍片。

总之,就是这些细节影响着笔记本的散热能力,也同时影响着笔记本性能的发挥。最后还需提醒大家的是,购买笔记本,特别是游戏本,电源适配器的功率也非常重要,很多配GTX1050Ti的游戏本只配120W功率的电源适配器,根本喂不饱i7+GPU的满负载运行所需的功率。一般来说,轻薄本需要至少65W功率的适配器才够用,而GTX1650游戏本需要150W,GTX1660Ti或更高档次独显的游戏本,就需要180W甚至200W以上才可以。