智能手机应该是每个人手中性能最强、集成度最高的电子计算设备,然而更高的计算能力也带来了更大的发热量,尤其到了夏天,总会有一些人抱怨自己的手机“变热”、“变卡”,手握这台“发烧”的手机,似乎只能等待它慢慢冷静,才能恢复正常。
手机的发热量与散热能力直接决定着握持的体感温度,毕竟没人想在炎炎夏日中握着一块滚烫的板砖。而厂商们在散热上做的种种努力,也是围绕着如何将内部芯片组产生的热量传递到外部,帮助我们在炎炎夏日中实现“用机自由”。
散热材料迭代升级
为了将芯片组产生的热量迅速散发到外部,各类散热材料也纷纷来到智能手机上。早期很多手机内部都拥有大面积的石墨散热贴纸,它能将局部产生的热量“摊平”,用更大的面积散热。
石墨散热贴纸
不过随着芯片性能的升级,石墨散热贴纸散热也展露出一定的局限性,因为石墨贴片依然属于辅助散热手段,并不能直接将手机内部产生的热量传递到外部。为此,很多厂商开始从笔记本中寻找灵感,并选择了“铜管散热”。当手机高于临界温度时,铜管内的水蒸气可以顺着毛细结构将热量从主板上带走,当水蒸汽降温液化后,则会开始循环回流。通过这种循环的方式,可以将芯片组产生的热量,通过铜管散发到温度不高的区域。
荣耀Note10内置超长铜管
事实上,铜管散热已经是一个相当成熟的技术,几年前发布的荣耀Note10就通过这套结构,收获了良好的效果。它的机身内部拥有一条直径5mm、长度113mm的热管,尺寸甚至超过了同时期发布的游戏手机,也为强大散热能力提供了有力的支撑。
继热管后,近两年各大安卓旗舰也开始采用更加先进的“VC均热板”散热。其实它的散热原理与铜管类似,不同的是热管只有单一方向的“线性”导热能力,而VC均热板可以在一个二维的“面”上传导,因此导热效率更高。
在日常使用时,VC均热板的底部会承接来自芯片组的热量,内部冷却液汽化上升,遇到顶部的低温环境后再凝结为液体实现散热,通过一整套吸热-导热-散热的流程,将芯片组的温度传递到外部。更大的VC均热板面积,也大大提升了散热能力。
vivo S15采用采用“根系仿生散热系统”
除了提升均热板面积,还有厂商通过改进VC均热板的内部结构来提升散热能力。例如前不久发布的vivo S15,其内部就拥有一块采用“根系仿生散热系统”的VC均热板。这套全新的根系仿生散热系统是在超薄VC热源正上方的支撑柱上蚀刻仿生槽道,搭配铜网吸水,加快热源位置回水,因此比传统的圆支撑柱超薄VC性能更强。
内部不够 外设来凑
日常使用时,大面积VC均热板可以提供良好的散热效果,但炎炎夏日下面对游戏等复杂场景时,一款能够加强散热能力的配件显然能提供更好的使用体验。对于重度游戏玩家而言,“散热背夹”就是一个很好的解决方案。背夹拥有强大的制冷能力,可以通过降低核心区域温度的方式加强手机的散热表现。
目前主流手机厂商大多打造了自家的散热背夹产品,配合同品牌的手机使用时,不但能实现更好的温控能力,同时变色的LED灯也大大增加了它的可玩性。不过也有玩家发现随着使用时间增强,散热背夹会变得“力不从心”,背板的发热量也有盖过散热背夹的势头。
这种体验有点“在大房子里开小空调”,平时温度不高还好,可一旦环境温度较高,空调制冷量不足的问题便显现出来。而回归到散热背夹上,则是散热背夹功率不足的锅。
黑鲨冰封制冷背夹3 Pro
近期黑鲨推出的冰封制冷背夹3 Pro,就通过增强功率的方式,提供强大的散热能力。它拥有20W大功率,相比普通的散热背夹更高,可以实现最高降低30℃的制冷效果。
半分钟即可将制冷区域的温度降低至0℃
“最高降低30℃”听上去有些玄,我们不妨通过实测效果来展示一下这款散热背夹的能力。可以看到,黑鲨冰封制冷背夹3 Pro在差不多半分钟的时间内,即可将制冷区域的温度降低至0℃,将其贴合在手机背部并运行游戏时,甚至能感受到屏幕传递来丝丝寒意。
这种强大的制冷能力自然离不开内部大面积的TEC制冷芯片,它的面积达到了1404mm2,官方宣称其制冷量整体提升幅度高达72%。按照前文的“空调理论”,相当于为“大房子”匹配了“大空调”。
在制冷的过程中,散热背夹的PCB主板也会持续工作产生热量,为了避免主板热量降低制冷效果,黑鲨冰封制冷背夹3 Pro还通过分隔式结构,这种全新的设计将冷区与热区进行分隔,搭配铝制散热片和风扇,同样是为提升制冷能力而生。
写在最后
炎炎夏日到来,相信每个人都希望手机能够持续稳定运行,便于我们随时拿起这个掌上工具实现衣食住行。现在,各大厂商们通过升级散热材料、搭配散热外设等方式,也是希望将这份“夏日用机自由”传递给更多的人。
当然,各大厂商研发的脚步永不停歇,从今天也能看到,VC均热板以及外置散热背夹仍然有较大的提升空间,我们也希望看到材料学和芯片架构能够被进一步突破,帮组我们彻底摆脱发热。