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华为轻薄本散热技术创新,解决性能与便携难题

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发表于 2024-10-25 17:49:02 | 显示全部楼层 |阅读模式
如果要问目前笔记本市场最受欢迎的品类,轻薄本一定是最受欢迎的。毕竟大家都喜欢轻薄便携,这符合移动化的趋势。

轻薄笔记本虽然不错,但往往会因为尺寸和发热问题而不得不在性能上做出妥协。那么如何在轻薄本上保持高性能体验呢?

有两种办法,一是等待芯片技术的进步,二是提高散热技术。前者并非一蹴而就,因此改善散热至关重要。

但问题是,轻薄本的内部空间有限,在散热方面创新难度很大。因此,很少有厂商在轻薄本的散热上做文章。

然而,在众多的PC厂商中,有一家是非常特殊的。在轻薄本有限的空间内做出了有效的创新。他就是“后来者”华为。

在华为最近发布的华为13/14 2021款和华为X Pro 2021款中,散热系统得到了进一步升级,这让人感叹轻薄本的散热还有如此大的提升空间。

今天我们就来了解一下。

必须了解:笔记本电脑散热的基本原理

要了解华为新系列产品散热的本质,我们首先要对轻薄本的散热原理有一个大致的了解。

笔记本工作时,发热的CPU和显卡贡献了主要热量。所谓散热,就是想办法把它们发出的热量收集起来,然后均匀地“排出体外”。

具体怎么做呢?有主动冷却和被动冷却两种方法。

主动散热是指在收集和散发热量时利用“外力”来提高散热效率。在轻薄笔记本上,主要采用风冷散热。

风冷散热的原理也很简单。即当主板上的CPU、显卡等部件产生热量时,利用热管将热量收集起来,然后传导至另一端的鳍片。

散热片一般位于笔记本电脑的出风口处。它们就像家里的散热器一样,可以起到很好的散热作用。热量将在这里消散。

这时,笔记本内部的风扇从外部吸入冷空气,沿着设计的风路吹到散热片上,将散发出的热量吹出笔记本。这样就完成了主动散热的过程。

被动冷却更好理解。

意味着它不需要“外部”辅助,而是采用导热性能良好的材料直接接触CPU、显卡等设备,通过自身良好的导热性能将热量传导到笔记本的“外部”。

以上就是笔记本主动散热和被动散热的基本原理。原理看似简单,但实际操作起来要复杂得多,比如热管如何布局、风路如何设计等等,都非常麻烦。

尤其是在轻薄笔记本内部空间有限的情况下,在具体方面进行优化和创新是非常困难的。这让人更加好奇,华为是如何在其新系列产品中实现这一创新的呢?

通俗易懂:华为新系列散热技术的“3+1”策略

华为此次推出的新品包括华为13/14 2021款和华为X Pro 2021款两个产品系列。具体的散热方案各有不同,我们分别来说。

1、华为13/14 2021款:鲨鱼鳍双风扇+双热管技术

首先是华为13/14 2021款,采用第三代鲨鱼鳍双风扇+双热管散热技术。

这项技术有何过人之处? IT之家将其概括为“三轴”。

第一步是:



缩小主板并安装双风扇以释放空间,让风吹得更快、更响、更凉爽。

由于这款华为13/机型采用了全新第11代英特尔®酷睿™处理器和MX450独立显卡配置(还有集成显卡版本),性能升级也会带来更大的功耗,所以采用了鲨鱼鳍双风扇+风扇。双热管的散热配置势在必行。

更重要的是,第十一代智能英特尔®酷睿™处理器和MX450独立显卡两大发热源,对双风扇、双热管的架构提出了新的要求(上一代华为数字系列锐龙版也有双风扇) +双热管架构,但无独立显卡)。

首先,双风扇需要更大的空间。同时,加入独立显卡后,双热管的排列方式还需要进行调整和改进,这也需要更多的空间。笔记本电脑内部的每一寸空间都很宝贵。这个空间从哪里来?

华为给出的答案是:主板小型化。

在这两款新品中,华为将其主板小型化技术从手机应用到了PC,从主板到零部件都进行了小型化、定制化适配。随后,华为通过高密度布局布线,打破了常规主板的设计限制,重新布局了主板架构,最终大幅缩小了主板的尺寸。

主板尺寸的减小可以为新的鲨鱼鳍双风扇和双热管带来更多的空间。

然后让我们看看新的双热管和双风扇本身。热管我们会在《二方案》中详细讲,但先说双风扇的改进。

此次,两款笔记本均配备了第三代鲨鱼鳍高密度双风扇。这一代双风扇维持0.2mm超薄S型扇叶,扇叶数量超过79片,并采用直径20mm的大电机。风速和风量均显着增加。

这种双风扇设计还使笔记本的进风距离比单风扇缩短了40%,进而使华为13/14 2021系统的进风温度降低了10%。

总之,风速越高,风量越大,风越冷,散热效果越好。

而且,这两款新品的双风扇还有一个特点,就是采用对称的翼型形状排列,而不是像很多笔记本那样一侧有两个风扇。对称的双风扇可以让笔记本整体散热更加均匀,使用起来手感更好。

接下来是第二个方案:

优化双热管​​布局,提高散热效率。

此次华为2021年13/14机型还配备了6mm+8mm大直径双热管,形成“翼形”散热设计。

一般来说,热管越粗,散热性能越好。 6mm+8mm的双热管在轻薄本中已经是很高的配置了。

接下来是对称的“翼型”热管布局。此次布局调整,让双热管同时覆盖第十一代智能英特尔®酷睿™处理器和独立显卡,满足新的散热需求。 IT之家了解到,在产品设计阶段,华为花费了大量精力进行计算和策略验证测试,只是为了优化热管的弯曲角度。

其次,“翼型”热管布局有效增加了导热面积,从而提高了散热效率(面积越大散热越好)。

同时,“翼型”热管布局也能让笔记本的散热更加均衡。以往笔记本键盘WASD区域特别烫的情况可以得到明显改善。

再加上同样的对称双风扇,即使在高能模式下,华为13/14 2021款的键盘区域和掌托区域的温差也不会特别明显,使用体验会非常出色。

前面两大措施优化了散热系统从收集到排出的整个过程。但说到散热还有一个不容忽视的问题,那就是噪音。

于是就有了第三把斧头:

严格控制散热噪音。

笔记本电脑散热时噪音大的原因有很多,比如风扇转速过高、转速切换粗糙、风路不良、双风扇共振不正确等,每一个因素都必须考虑,非常麻烦。

华为并没有“凑合”。他们投入了大量的研发资源来解决噪音问题。从进风口的大小、天柱和地柱的位置,到双风扇的转速共振,都经过了仔细的研究和组合。组合后,需要不断测试声谱。 、不断调整扇叶弧度……

共有三项重要的创新举措。一是利用智能滤波技术,用更平缓的正弦波方式来切换风扇转速。

二是在笔记本容易发热的关键部件旁边布置7个温度传感器,实时监测笔记本整体温度并调节风扇噪音。



三是控制“异常声音突出比”,这是衡量异常噪声的重要参数。华为把这个指标控制在5分贝之内,这样当风扇高速旋转时,你就不会听到以往那种像哨子一样的呼啸声或者类似的声音了。高音调噪音。

总之,通过多方努力,华为13/14 2021款的日常噪音已稳定在25dB以内,让用户享受安静,专注工作。

2、华为X Pro 2021:风冷超薄VC散热

以上就是华为13/14 2021款改进散热系统的“三轴”,让全新数字系列产品散热效率提升50%。

此次华为还推出了旗舰系列华为X Pro 2021,也体现了华为在散热技术方面的创新。

我们知道,华为X Pro 2021款比数字系列更薄、更轻,因此其散热挑战也更大。华为刚刚在鲨鱼鳍双风扇的基础上更进了一步,拿出了双风扇风冷超薄VC散热方案,堪称华为散热的第四步!

鲨鱼鳍风冷超薄VC散热,顾名思义,就是鲨鱼鳍双风扇+超薄VC。我们在上一篇文章中已经介绍过鱼翅双风扇。超薄VC是指超薄VC均热板(Vapor)。

VC均热板是被动散热中常用的材料,具有很强的导热性。其导热原理与热管相似但又不同,一般都是基于热交换原理。

与热管相比,VC均热板具有更高的冷凝效率、更大且更均匀的导热面积,并且可以做得比热管更薄。当然,成本也较高。它们通常用于移动电话和其他更小、更紧凑的产品。凭借其精巧的结构,华为将其运用在笔记本上,也展现了华为在升级散热方面的信心和诚意。

由于华为X Pro 2021款超薄,内部空间太小,华为将热管换成了超薄VC均热板,带来更好的散热效率和平衡性。

同时,华为X Pro狭长的机身内塞入了两个鲨鱼鳍散热风扇,利用双风扇带走均热板表面的温度。

从某种意义上来说,这相当于主动散热和被动散热相结合的一次创新。这一创新也让华为X Pro 2021的散热效果更上一个台阶。

以上就是华为数字系列和旗舰系列鲨鱼鳍散热技术的“3+1计划”。

看似“3+1计划”,但背后却有很多技术细节的改进和创新。从热量收集、传导、排放到噪音控制,每一个环节都经过华为精心修复和改进,最终成型。良好的散热体验。可见,华为已经做到了业界极致的散热解决方案。

总结:专注和完美才能成就高品质的散热体验

华为能够实现如此极致的散热解决方案,是不断技术积累的结果。

2017年,华为首次推出鲨鱼鳍风扇。这款风扇采用鲨鱼鳍仿生技术设计,可有效降低阻力,风量增加22%,散热效果大幅提升。

2018年,鱼翅扇进入第二代。华为进行了尺寸优化、风扇进风C环技术、变弦扇叶设计等一系列技术手段,使风扇系统风量较上一代提升25%。

如今,华为系列2021新品采用了第三代鲨鱼鳍风扇,在气流控制、风速、流量等方面都有明显提升。其粉丝的整体能力也越来越完善。

更重要的是,在双鲨鱼鳍风扇的背后,华为着力对轻薄本整个散热架构进行优化和创新,不放过任何一个细节。目的是系统、全面地改善笔记本散热。

只有这样,笔记本性能才能不断提升的同时,依然为消费者提供全面舒适的散热体验。

另一方面,消费者需要的高品质散热体验,只有通过对热管弯曲程度的反复测试、扇叶弧度的反复微调、噪音音频的反复验证,才能产生。

在散热方面,华为不仅有系统的把控,而且注重细节,追求完美。正是这种精益求精的品质,决定了他们能够将华为新系列产品的散热体验做到极致。

看到这里,相信大家就能明白为什么该系列诞生短短几年就得到了广大用户的认可。不仅因为他们善于在屏幕、硬件、华为共享等智能体验方面提供令人惊叹的创新,还因为他们非常注重在各种体验细节上追求极致。

同样的两个词:“专注”和“极致”,也是一个产品、一个品牌能够更长久地留在用户身边的决定性因素。
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