淺談筆記本的散熱設計
近日什么話題最熱門？顯然還是蘋果。蘋果在前段時間正式發(fā)布了新MacBook無風扇筆記本電腦，而且就在前一個星期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顯本的一款，無論是輕薄型筆記本還是高性能獨顯本，與其息息相關的除了性能以外，散熱也是消費者的重點關注對象。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扇設計的產(chǎn)品，同時也能找到機型厚重以強散熱為目的高性能產(chǎn)品。 無風扇設計使得筆記本的外型更加完整且不易在內部堆積灰塵 當然，無風扇設計筆記本產(chǎn)品將逐漸成為輕薄本市場的主流，但礙于性能與功耗之間的妥協(xié)關系，無風扇產(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)熱量類似于手機或平板的情況。因此，無論是傳統(tǒng)筆記本還是無風扇設計的產(chǎn)品都需要做相應的散熱設計。 那么散熱應該怎么設計？ 怎樣才能將筆記本電腦的散熱做到合理？需要具備以下三個條件：第一、擁有足夠大的散熱空間；第二、散熱風道設計必須合理；第三、高發(fā)熱量元件不能過于集中。就這三個看似簡單的散熱需求，對于筆記本電腦來說想要做好確實不易。 說說散熱空間問題，筆記本電腦相比傳統(tǒng)臺式機的優(yōu)勢和特點就是輕薄，由于筆記本機體內部空間狹窄，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，散熱也不會有太好的表現(xiàn)。那么，筆記本散熱空間被限制了，散熱風道設計就成為其散熱性能的關鍵。 擁有良好的散熱風道設計也就是對機體內部空間的合理利用，出風口以及進風口位置顯得非常重要，如果這兩者的位置安排不當，或緊密或堵塞，那勢必造成散熱不佳等問題，嚴重還可能導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體內高溫淤積，造成硬件故障。 墊腳除了穩(wěn)定機身以外還有增強機身底部空氣流通的作用 筆記本電腦機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計，也確實起到了一定的散熱作用，但是就那么一點的高度在某時候并不那么管用，許多用戶便想到了使用散熱底座來增強散熱效果。 實際上散熱底座的最基本原理其實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設計。有些產(chǎn)品沒有風扇，靠自然風帶動空氣流動；大多數(shù)產(chǎn)品都配備風扇送風，有一個、兩個或者多個。因為大多數(shù)筆記本電腦的機身底部都會設計有通風窗，墊高或者組合散熱底座確實能夠為機身內部散熱風扇送去更多的冷風，以達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，熱空氣是向上運動的，筆記本電腦內部硬件產(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計，許多產(chǎn)品的鍵盤都有類似通風窗的網(wǎng)格設計，這是為了能將內部熱量通過鍵盤面向上排放，這往往是作為主動散熱以外的被動散熱補償。 除了主動散熱以外還有通過鍵盤面的被動散熱方式 畢竟自然散熱的效率并不快，有時候我們在使用筆記本電腦會發(fā)現(xiàn)掌托或鍵盤位置的熱量特別高，某些時候甚至熱得離譜，這跟發(fā)熱源位置與內部散熱風扇的排風能力有關。出廠就已經(jīng)如此設定，我們無法去改變其本質，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計：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)品中最為常見的設計，而后置散熱根據(jù)風道設計又可分為兩種情況：顯示屏導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)品最為常用的設計，也是最為常見的。無論是注重輕薄設計的商務本亦或是追求高性能的游戲本均有采用該設計的產(chǎn)品，也都能滿足一定量的散熱需求。不過這樣設計會存在一個瓶頸，那就是單風扇設計提供不了太強的散熱能力，并且居左的高熱量聚集點容易造成左側鍵盤溫度過高，影響游戲體驗，因此我們可以看到有不少產(chǎn)品在左側鍵盤位置做一些優(yōu)化，將AWSD按鍵位置下方開口設計成進風口來達到降溫的目的，但這改變不了根本問題。 左置散熱設計參考圖 左置散熱設計散熱表現(xiàn)參考圖 于是，右置散熱這一讓不少網(wǎng)友吐槽的設計出現(xiàn)了。在那個電池成本較高且鋰聚合物電池不流行的年代，后置電池設計是絕大多數(shù)達到一定輕薄程度的筆記本電腦最為常用的，這也使得機身只有左右兩側可以安置散熱出風口，除了左邊就是右邊。右置散熱設計的誕生是為了解決高負荷狀態(tài)下左置散熱的鍵盤溫度過高的問題，實際上也確實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問題：你考慮過右手的感受嗎？ 右置散熱設計參考圖 右置散熱設計散熱表現(xiàn)參考圖 經(jīng)過多年的發(fā)展之后，同時緩解左右手的散熱問題的設計出現(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，因為高溫始終離不開。屏幕下方的電池模組被拿掉之后，這個區(qū)域順理成章被散熱模組取代，將所有的高發(fā)熱量元件都設計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，這是逐漸流行且會成為主流的合理散熱設計。 后置顯示屏導流散熱設計參考圖 后置顯示屏導流散熱設計散熱表現(xiàn)參考圖 前面提到過，后置散熱分為兩種設計：顯示屏導流方式與后置通暢方式。先看顯示屏導流方式的散熱設計，這類設計常見于輕薄型筆記本產(chǎn)品且采用下沉式轉軸設計，熱量由散熱風扇吹出，一部分熱量通過屏幕表面從上方離去，另外一部分則從轉軸下方開口位置散去。這樣的設計會使風扇直吹屏幕轉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計自然是合理選擇。 后置通常散熱設計參考圖 后置通暢散熱設計散熱表現(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計。這類游戲本不會過分考慮機身厚度，沒了厚度限制之后可以選用更加利于散熱的大銅管大風扇，機身后側開口也顯得毫無違和感。實際上，如果你現(xiàn)在選購一臺高性能游戲本，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計。 最后總結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、內存以及機械硬盤，只要通電的設備就會有不同程度的發(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的考慮，所以在處理器中會設計有一些節(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，同時需要軟件來進行配合。筆記本電腦預裝的操作系統(tǒng)中有個很重要的功能，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)用戶使用情況來調整硬件運行狀態(tài)，從而達到降低功耗與發(fā)熱量的目的。因此，在系統(tǒng)中安裝正確的電源管理驅動或軟件，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計之重要性，在你們看來怎樣的散熱設計是合理的呢？
該文章被收錄于：
筆記本散熱 ? https://www.chinafix.com/zt/51755-1.html