手机,散热渐微凉

从各家手机厂商的散热方案来看,大家对外宣传名称可谓花样百出,但实际内容却是大同小异。在笔记本电脑领域已经成熟运用的散热方案正在被转移到手机散热设计中。热管、均热板、石墨/石墨烯/碳纤维等方案的组合运用越来越多的被广泛采用,甚至有的游戏手机内置风扇来进行散热。

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从产商的散热方案来看,曾经在笔记本电脑上广泛使用的热管和均热板(Vapor Chamber, VC),正在手机上发挥越来越重要的作用,再加石墨/石墨烯/碳纤维的配合加持,手机散热问题暂时得到有效缓解。

考虑日渐壮大的手游市场需求和5G手机未来发展,获得高效散热,为用户带来更流畅的游戏体验和手机使用体验将是厂商未来努力追求和优化的技术点之一(改进散热方式和提升处理器性能)。

随着手机处理器的性能不断提高,发热问题越来越严重,尤其是在组团打个手游的时候,手机的温度很是感人,冬天时候还好,可以当个暖手宝!

夏天呢?

有的小伙伴估计实在不能忍,就发明了自制的正宗手机水冷散热系统。

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散热解决不好不只是温度高低的问题,还会引发诸如材料老化、器件功能失常、降频、手机可靠性降低、元器件损坏等一系列问题。

各大厂商都在发力自家手机散热系统设计,优化手机性能和用户使用体验。

vivo:碳纤VC液冷散热,全方位开启“制冷模式”

2 月25日,vivo新品线上发布会推出iQOO 3 5G手机,iQOO 3 5G在散热方面,采用了碳纤VC液冷散热,以“超导碳纤维”和“液冷均热板“为主体,正面配合“高导铝合金中框“与“双层石墨散热片“,背面配合“镁合金支架“与“超大双层石墨片“,形成全方位立体散热系统。

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这样的散热系统下,iQOO 3 5G的处理器温度最高下降了12℃,手机表面温度最高下降3.5℃。

同时vivo的另一款5G手机Z6,采用了 85mm 超长液冷散热热管,总面积超过10000mm²的多层石墨散热片,配合高导热铜箔、超级导热凝胶及 CoolingTurbo 智能热管理,让手机核心区域温度下降10℃。

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努比亚:ICE2.1双重多维散热系统

同样在2月25日,努比亚红魔5G正式入网。

红魔3s——一款内置了风扇的智能手机,采用号称地表最强的ICE2.1 双重多维散热系统,全新设计的进风口,内置IP55级防尘防水高效能离心风扇,配合液冷管+高导热铜箔+多层石墨烯+金属机身,可有效覆盖全部发热部件。

官方给出的散热数据有:散热面积32000mm²,换热系数提升500%,CPU核心温度降低16°C,离心风扇可每秒置换出机身同体积的空气,风扇寿命3万小时。

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华为:5G手机散热先行者

HUAWEI Mate Xs折叠屏

在2月24日, 华为终端和战略布局线上发布会上,华为正式发布Mate Xs折叠屏手机,由于原生基带的集成,麒麟990 5G SoC的功耗和发热大幅降低。

HUAWEI Mate Xs的折叠屏幕之下,搭载了一层完整的柔性石墨散热材料,横跨手机的折叠轴线分布。

这层散热材料采用飞鱼鳍仿生设计,可以完美适配手机进行折叠,将手机的热量跨屏传导,实现均衡散热。

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Mate20 X(5G)/Mate 30 Pro 5G

首次采用由均热板液冷技术和石墨烯膜组成的HUAWEISuperCool 散热系统,改善传热通路,辅以AI热管理感知机身温度,让处理器的性能发挥更加稳定,双重散热可以保证长时间运行机身不发热,散热效率显著提升。

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Mate RS保时捷

HUAWEI Mate RS 保时捷的散热系统中使用了航天领域的微胶囊相变技术理念。

通俗讲,将厚度很薄的相变散热材料包裹在发热集中的PCB电路板周围,在发热时会将热量吸附进去,达到控制热度的效果,待机体温度冷却后再逐渐排出热量。

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微胶囊结构图:显微镜下的微胶囊,微胶囊在手机上数量达到百万级。

华为nova6 5G

采用D8热管和D2热管进行双热管液冷散热,其中D8热管是管径8mm的超薄热管,是目前业界管径最粗的热管,覆盖热源面积可以直接提升近60%,长时间畅玩游戏不再怕降频问题。

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荣耀NOTE 10

为了压住火力全开的麒麟970芯片,华为把电脑的水冷散热管搬到了手机里(而这根水冷散热管,与苹果电脑MacbookAir里的正是同一根),给它加了一条5mm宽,113mm长的水冷散热管,同时堆了足足9层散热材料。

散热能力提高41%,CPU温度骤降10°C。

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小米:“有点夸张的”立体散热系统

小米10系列的官方“拆机”数据显示,手机采用了3000mm2超大VC,内嵌石墨烯及6层石墨结构,搭配大量铜箔及导热凝胶,组成立体高效的全方位散热系统。

同时矩阵式温度传感器和AI机器学习温控策略让手机温度控制更加精确、细腻和合理。(了解小米手机散热系统图片传送门

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OPPO:立体液冷散热系统

OPPO Reno3 Pro采用立体液冷散热系统,能迅速扩散手机高速运转时产生的热量。

VC液冷散热铜板面积1445.82.mm2,散热能力提升6%;屏幕背面覆盖了铜箔+双层石墨片,在中框和后盖上还分别加入了3层石墨片。

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Samsung:水碳冷却系统

三星Galaxy Note9的散热系统,官方称为水碳冷却系统(Water Carbon Cooling System)。

整个冷却系统分层工作,通过结合一个更宽的散热铜管和在两个热界面之间添加一铜箔,来传递更多的热量;在处理器的上面,铜箔下面设有一层碳纤维,实现了更高效的散热。

Note9散热热管的接触体积达到了350mm3,接近S9的4倍,吸热能力较Note8有着3倍的提升,导热性更是提升了3.5倍。

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苹果:散热问题恐成新机最大罩门

iPhone11目前主要的散热方式,是利用石墨片(主板表面、芯片、屏幕和线圈等位置)加上其所开发的固件(一种嵌入在硬件中的软件)方式解热,未采用其他均热片。

在用手机来玩游戏等让处理器高速运转的情况下,使用者会明显感受到摄像头下方附近和开机键附近,温度有明显提升的现象。

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黑鲨:塔式全域液冷3.0+

黑鲨手机(Black Shark 2 Pro)采用塔式全域液冷3.0方案,既液冷板+液冷管的分区散热方案,使用金属熔接技术,实现发热部件与液冷系统的直触散热,液冷技术使CPU核心温度可降低14度。

整个散热系统包含了TP散热模块、高效导热铜板、大尺寸液冷板、散热金属中框、独立液冷管和纳米复合多层石墨等。

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而腾讯黑鲨游戏手机3 采用的“三明治”液冷散热系统,是将手机上下两根热管两面直触主板热源,在提升散热面积的同时,提升散热能力提升。

而在5G手机关键的CPU模组、5G模组以及充电芯片组等常规热源区域,腾讯黑鲨游戏手机3采用了隔离的散热分布设计,使得热源均匀分布,相比其他手机的叠板设计,散热效果更佳。

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一加:液冷散热系统,为游戏保驾护航

OnePlus7 Pro采用铜管液冷、导热凝胶、10层石墨片三维一体高效散热,有效减少手机发热,让游戏体验更出色更尽兴。

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从各家手机厂商的散热方案来看,大家对外宣传名称可谓花样百出,但实际内容却是大同小异。

在笔记本电脑领域已经成熟运用的散热方案正在被转移到手机散热设计中。

热管、均热板、石墨/石墨烯/碳纤维等方案的组合运用越来越多的被广泛采用,甚至有的游戏手机内置风扇来进行散热。

不论何种散热方案,获得高效散热,为用户带来更流畅的游戏体验和手机使用体验是手机厂商未来努力追求的目标之一。

提升处理器性能和优化改进散热方式将成为手机未来发展的基石,也希望有更优异的散热材料体系和热设计方案的出现,为手机的流畅高效运行保驾护航。

本文来自热管理材料,本文观点不代表石墨烯网立场,转载请联系原作者。

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