今很多童鞋在選購筆記本時都更加傾向于主打輕薄且引入了窄邊框元素的產品,也就是我們常說的“輕薄本”。此類產品的硬件都已升級到英特爾八代酷睿處理器,注重性能的產品還會額外搭配MX150級別的獨顯。
問題來了,配置相似的幾款輕薄本,它們的散熱效果為什么可能存在非常大的差距呢?
輕薄本認準15W處理器
針對輕薄本,英特爾目前主打的處理器平臺包含Kaby Lake-Y(七代酷睿M,4.5W TDP,如酷睿M-7Y30)和Kaby Lake-Refresh(八代酷睿,15W TDP,如酷睿i5-8250U)兩大平臺。
從性能的角度來看,只有后者才能滿足重度辦公和娛樂的需求。因此,除非你只是希望購買一部用于輕辦公的“備用機”,否則還是請認準搭載15W TDP處理器的產品。
問題來了,都說4.5W TDP的酷睿M可以無風扇運行,那15W TDP的八代酷睿是不是特別“熱情”,必須要風扇的輔助呢?
首先我們需要了解輕薄本散熱模塊的基本結構:風扇+熱管(銅)+散熱鰭片,以下內容都是圍繞這三個組成部分討論的。
先從New Surface Pro 談起
微軟New Surface Pro(2017年上市,又稱Surface Pro 5)是一款非常具有典型意義的產品。
它提供七代酷睿M(4.5W)、七代酷睿i5和i7(都是15W)三種處理器可選,其中酷睿M和酷睿i5版本都采用了無風扇設計,只有搭載酷睿i7的高配版才配有額外的散熱風扇。
從New Surface Pro的設計上我們不難得出結論,酷睿i7的發熱量要遠高于酷睿i5,而酷睿i5在合理散熱結構的優化下,是有機會擺脫風扇而穩定運行的。
從New Surface Pro的拆機圖分析,這款產品為處理器準備了2根又長又粗的熱管,其中1根為波浪型,另外1根為U型,它們將CPU產生的熱量散布到更大的面積上,讓整個金屬材質的后蓋都充當了“散熱鰭片”的角色。
通過用戶的實際反饋來看,酷睿i5版New Surface Pro在全速運行時,后蓋有明顯熱感但不至于燙手,分布十分均勻,CPU并無明顯降頻。
可見,當熱管和散熱鰭片(金屬后蓋)面積足夠大時,它是足以“取締”風扇,滿足酷睿i5級別處理器的散熱所需的。
然而,在輕薄本領域像New Surface Pro這般完全借助底蓋散熱的產品卻非常罕見,最多就是利用金屬底蓋(或在塑料底蓋內部貼上石墨散熱片)“略微”起到一些輔助散熱的效果。
為什么輕薄本離不開風扇
作為PC平板二合一形態的New Surface Pro在散熱優化上給輕薄本提供了一個很好的優化思路,但為啥沒有輕薄本采用類似的設計呢?
答案很簡單,導熱效率高的全金屬后蓋成本不低,想像New Surface Pro向四個方向延伸的熱管(避免熱量集中在一點),需要對PCB主板重新設計,優化熱管行進路線且不會因導熱而影響到周圍的電子元器件。與其投入這方面的研發,反而不如遵循傳統,采用風扇+熱管+散熱鰭片的經典組合呢。
既然用后蓋散熱不現實,那用面積足夠大的鰭片取代風扇不就結了?可惜,如今的輕薄本都在想盡一切辦法“減肥”,從引入窄邊框、采用板載內存顆粒、取消2.5英寸硬盤位等角度,已經將較大屏幕塞進了小一號的模具中,根本沒有多余的空間去安置更大面積的鰭片。
現實中,輕薄本的“空間危機”已經非常嚴重,散熱鰭片的面積更是越來越小,甚至淪落到與熱管一樣寬,長度也只有40mm左右。
因此,為了盡快讓傳導至鰭片上的熱量可以在短時間內散發出去,從而提高它對源源不斷傳遞過來熱量的吸納率,就必須通過風扇向其“吹風”。
問題又來了,散熱鰭片從材質來說,既可以是純鋁,也能是純銅,哪個更好?
有關散熱鰭片材質的爭議始終沒有停歇過,如果可以解決銅質熱管與鰭片之間的熱阻問題,那鋁質的散熱鰭片要優于銅,因為前者的熱容遠大于銅,相同面積可以吸收更多熱量,而這也是為什么高端臺式機散熱器都會采用大面積的鋁鰭片,并使用大量熱管均勻地插在鋁鰭片的不同位置上。
然而,輕薄本內的散熱鰭片面積很小,想提升熱管和鋁鰭片的熱阻,就必須讓熱管完全包裹(覆蓋)鋁鰭片的一面或多面,這樣會增加風阻影響出風量。因此,輕薄本的散熱鰭片,理論上還是純銅要好過純鋁,利用銅的導熱性比鋁大的特性,只需熱管與其很少的接觸面積就能完成熱量的傳遞,而不會影響風道。
采用銅質鰭片的散熱模塊設計,從顏色可以辨別鰭片材質
當然,理論就是理論,現實中由于銅鰭片的成本更高,而鋁鰭片的效果也湊合著夠用了。因此,至少在輕薄本領域,采用銅質散熱鰭片的產品并不多見,小小的鰭片材質體現的還是廠商的良心。
有關熱管你必須知道的事
討論完鰭片,接下來就是熱管登場了。熱管是一種純銅打造的扁平且中空,里面填充著冷凝液的“金屬管道”。它工作原理是:在真空狀態下冷凝液的沸點很低,當熱管一端受熱時(蒸發端),管內的液體蒸發汽化,蒸汽在微小的壓差下會流向另一端放出熱量凝結成液體(冷凝端)。液體再沿著由毛細多孔材料構成的熱管內壁,靠毛細力的作用流回蒸發端,如此循環不熄。
不同的輕薄本,在熱管的設計上都是由數量、形狀、方向、長短和粗細等關鍵詞構成。
對輕薄本而言,熱管的數量并非越多越好。影響熱管導熱效率的關鍵還是橫截面積,采用1根12mm寬的熱管,其導熱效率與2根6mm寬的熱管相差無幾。
此外,哪怕你給輕薄本準備了3根12mm的熱管,但如果沒能同步增加鰭片面積和風扇功率,對實際散熱效果的改善并不明顯。換句話說,熱管數量夠用(輕薄本2根)就好,再多了就不經濟了(廠商應該很樂見這個觀點)。
對配備了獨立顯卡的輕薄本而言,還需面對一個很頭痛的問題:熱管是同時貫穿一端的CPU和GPU而過?
還是將CPU和GPU分列在鰭片兩端?
又或是為CPU和GPU單獨各準備1根熱管呢?
理論上講,CPU和GPU獨立熱管的設計,可以降低輕薄本日常待機時的發熱;熱管貫穿CPU和GPU的設計,可以提升滿載時熱量的傳遞效率,各有優點。
熱管以最短的直線與鰭片相連的效果最好,本圖來自貼吧網友
至于如何設計,還要取決于廠商在主板設計上的技術水準,一般來說熱管應該遵循CPU和GPU應該盡量靠近風扇和鰭片,減少熱管的長度和彎曲程度,中途不要靠近SSD和內存等其他發熱源的設計理念。
風扇是“萬能調和劑”
在筆記本的散熱模塊中,風扇可以充當“萬能調和劑”的角色。熱管又細又長還彎?鰭片面積不夠大?這些問題都可以通過風扇進行“調和”。比如,同時安裝2個風扇,那就意味著散熱鰭片的面積×2,風量×2。
此外,輕薄本為了保持身材,其內置風扇的厚度普遍只有游戲本的1/3到1/2,有些甚至只有4mm厚。而我們都知道,風扇扇葉越寬,同等轉速下風量也就越大。
為了彌補超薄本風扇扇葉過薄的缺陷,業內普遍的做法是改用金屬扇葉、增加扇葉數量、提升風扇馬達功率等手段,提升超薄風扇的風量來幫助鰭片散熱。
還有誰在影響輕薄本的散熱
除了上述風扇+熱管(銅)+散熱鰭片“三大件”以外,輕薄本出風口的開孔位置也非常重要。為了盡可能實現瘦身,如今輕薄本大都采用下沉式轉軸,周邊接口布局在機身兩側,而出風口就只能放在轉軸內側了。
此時,散熱孔對應轉軸的角度,屏幕下端會不會影響排風,這些細節也都會影響到輕薄本實際的散熱效果。理論上,對輕薄本來說還是散熱孔側置或后置(避開轉軸)效果最好。
此外,輕薄本通常會在D面對應芯片、風扇、內存和硬盤位置留有散熱孔,這些開孔是否密集,總面積是否夠大,這些也會影響冷熱空氣的交換效率。
同時,我們使用筆記本的環境溫度,對輕薄本的散熱更是影響巨大,空調屋和沒有冷氣的陽光房,二者滿載溫度可能相差10攝氏度以上。
在用輕薄本玩游戲時,用書本將筆記本后部墊高,提升底部散熱孔與桌面之間的距離,往往可以起到意想不到的功效。
需要注意的是,每一款輕薄本在出廠前,廠商會結合具體的配置、定位和對穩定性的預期,為CPU和GPU設定不同閾值的溫度墻和功耗墻,有些產品還能在BIOS或系統軟件中開放對風扇轉速的自定義調節,這些因素同樣會影響一款輕薄本的實際散熱表現。
小結
對“寸土寸金”的輕薄本而言,如何在有限的空間里采用最合理的風扇+熱管(銅)+散熱鰭片組合,這是一件非常考驗技術功底和誠意的答卷。一些輕薄本跑分雖高,但玩游戲時經常遭遇卡頓,往往就是散熱不過關而觸發了CPU/GPU的降頻引起的。
作為消費者,我們需要做的就是合理利用網上已有的試用、體驗、拆機文章資源,對感興趣的價位和配置相似的產品進行內部設計的剖析,找出實際散熱效果最好的那一款,在日后的使用中才能100%甚至120%地釋放應有的全部性能。
過電腦的朋友都知道,在CPU和散熱器之間要涂一層硅脂,以提高導熱效率。不過也有朋友質疑,有人裝機從來沒涂過硅脂,用到現在也沒怎么樣,這玩意兒并沒有什么用處,只是一個心理作用罷了。
今天有時間,給大家測試一下導熱硅脂到底有沒有作用。
先來說下我的處理器,是第一代銳龍系列R5 1500X,散熱器也是普通的冰凌mini雙熱管單風扇,36塊錢在某寶買的。
圖片拍模糊了,請大家見諒。散熱器底端有兩根熱管穿過,存在肉眼可見的縫隙,硅脂的作用就是填補這些縫隙,包括那些肉眼無法察覺的間隙。
廢話不多,裝上去試試看。第一次測試是無硅脂的狀態,可以看到CPU在主板上干干凈凈的。
裝好之后還要蓋上機箱蓋板,模擬日常使用的情況。
測試用的軟件是AIDA64 Extreme,這是一款常見的電腦軟件,功能非常的豐富,在工具中有一個系統柜穩定性測試。
在測試項目中,默認是CPU、浮點運算、緩存和內存,點擊右下角Start開始。測試時CPU和內存全部滿載,這在任務管理器中也可可以看到。
最后結果很不理想,可以看下右下角的時間,3分鐘59秒就停了,日志中顯示Warning Hardware Failure Detected!Test stopped,意思是檢測到硬件故障,測試以停止。
現在是冬天,房間內沒開暖氣,這么快就溫度過高而停止了,如果到了夏天,嘿嘿。
第一次測試以四分鐘告終,確實不那么令人滿意,接下來看下涂抹了硅脂的測試表現怎么樣。
涂硅脂一定要薄薄的在CPU上面抹勻,切忌不能涂太多,反而會影響散熱。
將散熱器裝好,合上蓋板再測試一次。
從右下角的時間欄就能看出,測試了半小時,溫度逐漸趨向平穩,一直在65℃和66℃左右擺動。
圖中上面那一欄,三條曲線分別是CPU65℃,主板41℃,硬盤27℃。下面的那一欄,一直顯示CPU占用100%。
測試的數據并不會騙人,涂抹了導熱硅脂之后,散熱效果確實提高很多。可見硅脂的作用確實功不可沒,裝機時這一步驟真的不能省略。
有朋友可能好奇,你用的什么硅脂?會不會價格很高?可以明確地告訴大家,就是普通的產品。
一小罐像硬幣這么大,某寶上6.9元包郵,一次抹上一點,算下來可以用幾十次。
謝謝大家。
間來到了八月份,在好的地方依然是處于較為炎熱的時間段,而在這種情況下,對于許多的電子產品來說,炎熱的天氣會有導致電子設備故障率上升,例如硬盤在長時間的高溫情況下會導致磁體過熱或者NAND過熱等一系列問題。而在于很多的電子產品來說,高溫會導致性能發揮的不足,造成過熱降頻等一系列的問題發生,所以保持溫度在較低的水量能有利于電子產品的性能釋放,所以諸如手機冰封背夾等產品的出現就為手機帶來了更低的溫度,能有更好的性能釋放。
而對于筆記本特別是游戲本的用戶來說,高溫天氣下也可以利用一系列的方法為自己的游戲本帶來更低的溫度,從而實現更好的性能釋放水平。
方法1/
待在低溫的空調房內對于大部分的筆記本產品來說就能為筆記本產品提供更低的室溫環境。對于筆記本來說,內部的散熱通常由熱管、均熱版、散熱鰭片、渦輪風扇所組成,。通常情況性,CPU、GPU、南橋等芯片的熱量會有熱管進行熱量的傳遞,在這一個過程中,熱量將通過熱管導熱到均熱版和散熱鰭片。均熱版和散熱鰭片擁有更大的散熱面積,能進行更進一步的熱交換,通過熱交換的原理,將機身的內部導出。對于部分的輕薄本產品來說,由于機身內部的發熱不多,所以無需借助風扇就可以進行很好的熱交換。
但對于游戲本來說被動的熱交換無法讓熱量快速的導出,所以需要散熱風扇進行輔助,進一步增加空氣流量,輔助熱交換的加速。而在室內溫度較低的情況下,風扇帶動的氣流溫度能進一步降低,在熱交換的過程中能具有更高的效率。使得散熱效率有一定的提升,從而讓游戲本的性能釋放有更好的表現。
方法2/
對于大部分的游戲本來說進氣的進風口一般是位于游戲本的底部空間。雖然大部分的游戲本在底部都進行了一定的墊高處理,使進風提到有更多的空間。但是一般以為各種原因的現在,游戲本底部的自帶墊水平并沒有非常好的奧都,所以在這種情況下,我們可以采用外置輔助的方式對筆記本進行一定處理,增大進風量。
在這種情況下,通常只需最簡單的抬升就可以獲得不錯的效果,例如在底部墊兩個可樂瓶蓋,或者選擇底部為鏤空設計的筆記本支架。對于大部分情況下,不推薦哪些自帶風扇的支架,因為有可能和筆記本自帶的風扇產生風道的沖突,導致效果不佳,所以并不是很推薦。
市場上還有一些在出風口使用的抽風式散熱器,利用更高的吸力將筆記本內部的熱量抽出,但是有可能使筆記本風扇轉數異常增高,有損壞風扇的風險存在。在各方面的綜合考量下,最基本的墊高是一個較為均衡的選擇。
方法3/
對于使用了一段時間的游戲本來說,可能以上兩個方法都沒有辦法能改善游戲本在高性能負載時的散熱不良情況。并且在玩游戲等過程中,可能出現時不時的掉幀,這個時候我們可以進一步判斷游戲本是否是散熱不足。
我們可以用這兩個方法查看筆記本的散熱是否出現了瓶頸,導致撞上溫度墻,造成性能釋放的不足。
現階段大部分的筆記本采用的是英偉達的游戲顯卡,英偉達的顯卡可以通過GeForce Experience的一系列功能進行查看,我們可以開啟GeForce Experiencene的游戲內覆蓋功能進行查看。
具體可以通過GeForce Experiencene開啟游戲內覆蓋后,在設置中開啟HUB選項,在HUB選項內的性能中選擇到高級選項,在這一個選項開啟后,可以在游戲內查看GPU的頻率、溫度、功率等信息。而如果我們在游戲等過程中出現卡頓的話,可以留意是不是由于達到了某個溫度而造成了GPU的功率下降還有頻率下降。如果是出現這一個情況并且游戲本使用了有半年及以上的時間的話,可以考慮是由于風道堵塞而造成的過熱問題。
這種情況下,我們需要進行拆機清潔的處理。一般來說,對于動手能力不是很強的用戶,可以考慮前往官方售后網點進行處理,一般的話價格不會超過百元。而對于動手能力較有自信的朋友,我們需要準備的工具有硅脂、螺絲刀、毛刷、有條件的話還可以準備一個高壓氣吹。
△準備好工具
下面以拯救者Y7000-1060為例進行介紹,其他的機型可以在網上查找到相對應的拆機教程。我們先把工具準備好后,從D殼處下手,先卸下D殼的固定螺絲,將D殼和其他部分進行分離。
在卸下D殼后,主板、散熱模組、電池等部件就在我們眼前呈現,這個時候我們切記,先將電池的電斷開,取下電池!重要的事情再強調一遍:先斷開電池連接—取下電池,避免帶電操作造成短路。
△拆機并斷開取下電池
在取下電池后,我們可以看到散熱模組和風扇都是被厚厚的灰所包裹,在這情況下,我們需要取下風扇和散熱模組,對其進行進一步的清潔。
△被灰塵覆蓋的鰭片和風扇需要進行清理
拆下散熱模組和風扇后,我們可以使用毛刷輕輕掃除各種灰塵,有條件的朋友還可以毛刷掃除灰塵后通過氣吹進一步去除各種浮塵。
△清理后的風扇
然后我們需要對殘留在核心和散熱模組上的散熱硅脂進行清理,將散熱模組和芯片上的硅脂清理干凈后在進行新硅脂的涂抹。
△清理殘留硅脂
對于有耐心且動手能力較強的用戶可以使用信越的7921硅脂,這一款硅脂的導熱效果不錯,但是非常難涂,對于大部分的用戶來說可以選擇信越7783、信越7868、Arctic MX4等較為容易涂抹的硅脂,在涂抹時我們只需要很薄的一層,能對核心進行覆蓋即可。
△重新涂抹硅脂
然后對整體部件進行回裝,在開機測試無異常后將D殼進行回裝,完成清潔的流程。在完成流程后我們可以通過FurMark和AIDA64的FPU雙烤確認效果是否有提升。
通過拆機清理,大部分的游戲本都能比原先有進一步的性能釋放提升,能達到出廠時設計的性能指標,讓用戶暢玩游戲更加舒適。