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本文來源:IT之家
要問筆記本市場目前最受歡迎的品類,輕薄本一定當仁不讓。畢竟人人都喜歡輕巧便攜,這順應了移動化的趨勢。但輕薄本雖好,卻因為體積和發熱問題,往往要在性能上做妥協。那麼如何讓輕薄本維持高性能體驗呢?有兩條路,
一是等待晶片技術進步,二是改進散熱技術。其中前者並非一蹴而就,於是改進散熱就很關鍵了。但問題是,輕薄本內部空間有限,在散熱上做創新,難度很大,所以一直以來也很少有廠商在輕薄本散熱上做文章。不過,在眾多 PC 廠商中,有一家很特別,硬是在輕薄本有限的空間裡對散熱進行了卓有成效的創新,他就是作為 「後來者」的華為。
在近日發布的華為 MateBook 13/14 2021 款和華為 MateBook X Pro 2021 款中,散熱系統又實現了進一步升級,讓人感嘆輕薄本散熱原來還有如此大的提升空間。
筆記本散熱的基本原理想了解華為 MateBook 系列新品在散熱方面的精髓,我們首先要對輕薄本散熱的原理做一個大概的了解。筆記本工作的時候,發熱大戶 CPU 和顯卡貢獻了主要熱量。所謂散熱,就是想辦法將他們散發的熱量收集起來,然後統一 「排出體外」。
主動散熱,就是在是收集熱、排熱的時候,藉助 「外部力量」來提高散熱效率。在輕薄本上,主要是風冷散熱。風冷散熱的道理也很簡單。就是當主板上 CPU、顯卡等器件發熱時,利用熱管把熱量收集起來,然後傳導至另一端的鰭片。
鰭片一般位於筆記本出風口,它就像家裡的暖氣片,可以起到很好的散熱作用。熱量到這裡就會被散開。此時,筆記本裡面的風扇,通過吸進外面的冷風,沿著設計好的風路,對著鰭片一頓吹,把散開的熱量吹出筆記本體外,這就完成了主動散熱的過程。
被動散熱就更好理解了。它的意思就是不需要 「外力」輔助,而是用導熱性能較好的材料直接接觸 CPU、顯卡等器件,通過自身良好的導熱性將熱量傳導至筆記本 「體外」。上面就是筆記本主動散熱、被動散熱的基本原理。道理看似簡單,但實際操作卻複雜很多,例如熱管怎麼布局,風路怎麼設計等,都很麻煩。特別是在輕薄本有限的內部空間裡,想要在具體環節上做優化創新,十分困難。這就更讓人好奇,華為這次華為 MateBook 系列新品的創新是如何做到的?
華為 MateBook 系列新品散熱黑科技的 「3+1」板斧華為本次推出的新品包括華為 MateBook 13/14 2021 款以及華為 MateBook X Pro 2021 款兩個產品系列,具體的散熱方案又有差異,所以我們分開來講。
1、華為 MateBook 13/14 2021 款:鯊魚鰭雙風扇 + 雙熱管技術首先是華為 MateBook 13/14 2021 款,它們採用的是第三代鯊魚鰭雙風扇 + 雙熱管散熱技術。這個技術厲害在哪裡呢?IT之家將它總結為 「三板斧」。
第一板斧:縮小主板,上雙風扇,騰出空間,讓風更快、更大、更冷。因為本次華為 MateBook 13/14 2021 款採用了全新 11 代英特爾 ® 酷睿™處理器和 MX450 獨顯的配置(也有集顯版本),性能的升級也會帶來更大的功耗,因此採用鯊魚鰭雙風扇 + 雙熱管的散熱配置是勢在必行。更重要的是,11 代英特爾 ® 酷睿™處理器和 MX450 獨顯這兩個發熱大戶,對雙風扇和雙熱管的架構提出了新的要求(上代華為 MateBook 數字系列銳龍版也有雙風扇 + 雙熱管架構,但沒有獨顯)。首先,雙風扇需要更大的空間,同時獨顯加入後,雙熱管的排布不得不做調整改進,也需要更大空間。筆記本內部寸土寸金,這些空間哪裡來呢?在這兩款新品中,華為將手機端的主板小型化技術用到了 PC 上,從主板到元器件,都做了小型化定製適配。然後,華為通過高密布局、布線來打破常規主板的設計約束,重新布局了主板架構,最終把主板尺寸大大縮小。主板尺寸縮小,就可以為全新的鯊魚鰭雙風扇和雙熱管帶來更大的空間。接著再看全新的雙熱管和雙風扇本身。熱管在 「第二板斧」我們會詳細說,這裡先說雙風扇的改進。這次兩款筆記本都搭載了第三代鯊魚鰭高密度雙風扇,這一代雙風扇保持了 0.2mm 超薄 S 形扇葉,有超過 79 片葉片,而且用上了直徑 20mm 的大馬達,無論是氣流速度還是風流量,都顯著增加。
這種雙風扇的設計還讓筆記本進風距離較單風扇縮短 40%,進而讓華為 MateBook 13/14 2021 款的系統入風溫度降低了 10%。一句話,風速大了,風量大了,風更冷了,散熱效果肯定更好。而且這兩款新品的雙風扇還有一個特點,就是呈對稱式翼型排布,而不是像很多筆記本一樣兩個風扇在一邊。對稱式雙風扇可以讓筆記本整體的散熱更均勻,使用起來體感更好。這次華為 MateBook 13/14 2021 款同時搭配了 6mm+8mm 的大直徑雙熱管,組成了 「翼形」均熱設計。一般來說,熱管越粗,散熱性能越好,6mm+8mm 的雙熱管,在輕薄本中已經是相當高的配置了。接著是對稱式 「翼型」的熱管布局。這種布局的調整讓雙熱管能夠將 11 代英特爾 ® 酷睿™處理器和獨顯都進行覆蓋,從而滿足全新的散熱需求。在產品設計階段,單是優化熱管彎折的角度,華為就花了大量精力做計算和方針驗證測試。
其二,「翼型」的熱管布局,有效增大了熱量傳導的面積,進而提升了散熱效率(面積越大,散熱越好)。同時,「翼型」熱管布局也能讓筆記本的降溫更均衡,像過去筆記本鍵盤 WASD 區域特別熱的情況就就可以得到顯著的改善。再加上同樣對稱式的雙風扇,華為 MateBook 13/14 2021 款即便在高能模式下,鍵盤區域、掌託區域的溫度差異不會特別明顯,使用體感會很出色。前面這兩大舉措,把散熱系統中熱量從被收集到被排出的整個流程都實現了優化。但對於散熱來說還有個不能忽視的問題,就是噪音。筆記本散熱時噪音大的原因有很多,比如風扇轉速過高、轉速切換粗暴、風路不暢、雙風扇共振不對等等,每個因素都要考慮,非常麻煩。而華為沒有 「將就」,他們投入了大量研發資源來解決噪音問題,從進風口的大小、天地柱的位置到雙風扇的轉速共振都經過仔細研究與組合,組合後還需不斷測試聲音頻譜,不斷調整扇葉葉形弧度……
其中有三個重要的創新舉措;1,通過智能濾波技術,採用更加平緩的弦波方式來切換風扇轉速。2,在筆記本容易發熱的關鍵部件旁布置 7 顆溫度傳感器,實時監控筆記本整機溫度,調節風扇噪音。3,控制 「異音突出比」,這是衡量異響的重要參數,華為將這個指標控制在 5 分貝之內,這樣風扇高速轉動,也不會聽到過去口哨般的嘯叫聲或類似的尖銳噪音。通過種種努力,華為 MateBook 13/14 2021 款的日常使用噪音穩定在 25dB 內,從而讓用戶盡享靜謐,專注工作。
2、華為 MateBook X Pro 2021 款:風冷超薄 VC 散熱上面是華為 MateBook 13/14 2021 款改進散熱體系的 「三板斧」,這讓數字系列新品散熱效率提升 50%。而這次華為推出的還有旗艦系列華為 MateBook X Pro 2021 款,它身上,也凝聚著華為在散熱技術上的創新。我們知道,華為 MateBook X Pro 2021 款機身相比數字系列更輕薄,因而其散熱的挑戰也更大。而華為硬是在鯊魚鰭雙風扇的基礎上更進一步,給出了雙風扇風冷超薄 VC 散熱的方案,堪稱華為 MateBook 在散熱上的第四板斧!
鯊魚鰭風冷超薄 VC 散熱,顧名思義,就是鯊魚鰭雙風扇 + 超薄 VC。鯊魚鰭雙風扇我們前文已經介紹過,超薄 VC,指的是超薄 VC 均熱板(Vapor Chamber)。
VC 均熱板是被動散熱中經常使用的材料,擁有強大的導熱性能。其導熱原理和熱管相似又有不同,大體還是基於熱交換原理。相比熱管,VC 均熱板冷凝效率更高,熱量傳導面積更大更均勻,而且相比熱管可以做得更薄,當然,成本也更高,一般是用在手機等體積更小,更為精密的結構中,華為將其使用到筆記本上也能看出其升級散熱的信心和誠意。由於華為 MateBook X Pro 2021 款機身超薄,內部空間太小,華為用超薄 VC 均熱板替換了熱管,帶來更好的散熱效率和均衡性。同時,還在華為 MateBook X Pro 狹窄的機身裡塞進了兩個鯊魚鰭散熱風扇,用雙風扇帶走均熱板表面的溫度。某種意義上說,這相當於一種主動散熱和被動散熱結合的創新。這種創新,也讓華為 MateBook X Pro 2021 款的散熱效果更上一層樓。上面就是華為 MateBook 數字系列和旗艦系列鯊魚鰭散熱黑科技的 「3+1 板斧」。看起來是 「3+1 板斧」,但背後包含了很多技術細節的改進和創新,從熱量的收集、傳導、排出到噪音的控制,每一處都經過華為細緻的修繕和改進,最終才形成了良好的散熱體驗。可見華為在行業內做到了極致散熱方案。
專注與極致,才能成就優質的散熱體驗華為能做到這樣極致的散熱方案,是技術不斷積累的結果。2017 年,華為首次推出了鯊魚鰭風扇,這種風扇採用鯊魚鰭仿生科技學設計,能有效減少阻力,讓風量提升 22%,大幅改善散熱效果。2018 年,鯊魚鰭風扇進入第二代,華為進行了尺寸優化、風扇入風 C 環技術、弦變扇葉設計等一系列技術手段,讓風扇系統風量較上一代提升 25%。如今華為 MateBook 系列 2021 款新品採用的是第三代鯊魚鰭風扇,在對氣流的控制、帶來的風速、流量等方面又有顯著提升,其風扇的整體能力已經愈發趨於完善。更重要的是,在鯊魚鰭雙風扇背後,華為是著眼於輕薄本整個散熱體系架構來進行優化創新的,不遺漏任何一處細節,目的就是對筆記本散熱進行系統化、全方位的改善。
只有這樣,才能在筆記本性能不斷抬高的同時,仍能為消費者帶來全面舒適的散熱體驗。反過來說,消費者需要的優質散熱體驗,只有在對熱管彎折度的反覆測試、在對扇葉弧度的反覆微調、在對噪聲音頻的反覆驗證中產生。
而華為在散熱這件事上,既有體系化的把控,又有對細節的專注和追求極致,正是這種精益求精的品質,決定了他們能將華為 MateBook 系列新品的散熱體驗打磨到完善。 MateBook 系列從誕生至今短短幾年就能受到廣大用戶的認可。不僅是因為華為善於在屏幕、硬體、華為分享等智慧體驗上給出讓人驚豔的創新,更是因為華為很重視在各種體驗細節上追求極致。「專注」和 「極致」,也是一款產品、一個品牌能陪伴用戶更久的決定性因素。
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