筆記本是如何散熱的

1、隨著移動(dòng)處理器的性能越來(lái)越強(qiáng)，筆記本所發(fā)出熱潮更加逼近我們。在臺(tái)式機(jī)中，散熱一般也只是電腦用戶關(guān)注的對(duì)象，因?yàn)樵谂_(tái)式機(jī)中，散熱并不存在什么技術(shù)上的瓶頸。而筆記本就不同了，在性能與便攜性對(duì)抗中，散熱成為最關(guān)鍵的因素，筆記本散熱，其實(shí)一直就是筆記本核心技術(shù)中的瓶頸。 熱量從哪里來(lái)？曾經(jīng)引起爭(zhēng)論的臺(tái)式機(jī)處理器不僅能夠在筆記本電腦中使用，而且是一個(gè)非常優(yōu)秀的性價(jià)比解決方案。但由于臺(tái)式機(jī)處理器的耗電、發(fā)熱量較大，所以使用在筆記本電腦中就可能因散熱不良而引起故障，這也是Mobile版處理器存在的理由，。而早期“M”版本處理器采取以性能換溫度的做法雖然在一定程度上解決了散熱問(wèn)題，但相對(duì)低下的性能實(shí)在令人頭疼

2、。畢竟在方便性滿足后，人們對(duì)筆記本電腦的性能又提出了新的要求?，F(xiàn)在許多型號(hào)的筆記本電腦處理器都消耗多于20W的電力，如最新的Mobile P4-M，雖然采用最新的一些技術(shù)，使得整體平均能耗可以下降到2W，但是其峰值功率依然在30W左右。這些消耗掉能量最后都將作為熱量散發(fā)出來(lái)。不要認(rèn)為處理器是筆記本電腦中發(fā)熱量最大的部分，事實(shí)上處理器所散發(fā)的熱量?jī)H占內(nèi)部整體發(fā)熱量的7%左右。之所以強(qiáng)調(diào)處理器的散熱方式是因?yàn)樗且粋€(gè)集中散熱的產(chǎn)品，如果散熱處理不當(dāng)則有可能導(dǎo)致整機(jī)報(bào)廢（處理器燒毀），所以我們將筆記本電腦的散熱性能好壞集中在處理器上。早期處理器能耗較低（Pentium時(shí)代），不需特殊處理散熱部分，只

3、要簡(jiǎn)單采用被動(dòng)散熱即可滿足處理器的散熱需要即采用散熱片足矣。在進(jìn)入Pentium時(shí)代后，這種方式顯然不能有效降低處理器核心溫度，于是主動(dòng)散熱方式開始使用在筆記本電腦中。早期的主動(dòng)散熱依然局限在風(fēng)扇+散熱片的組合，該組合熱效率低且體積、功耗都偏大，所以在進(jìn)入高性能的Pentium 處理器時(shí)代后各種新的散熱設(shè)計(jì)進(jìn)駐筆記本電腦內(nèi)部，而到了P4-M，設(shè)計(jì)功率達(dá)到30W，散熱，更是迫在眉睫。早期散熱結(jié)構(gòu)(風(fēng)扇+散熱片)長(zhǎng)久以來(lái)，散熱問(wèn)題一直是筆記本電腦最大的技術(shù)瓶頸，因?yàn)樗P(guān)系到筆記本電腦的穩(wěn)定度，許多不明原因的死機(jī)都是因?yàn)樯釂?wèn)題無(wú)法解決。今年3月4日，英特爾公司的移動(dòng)P4處理器一推出，幾乎所有的筆記

4、本電腦廠商都紛紛推出了采用P4處理器的機(jī)型。但是在享有更強(qiáng)運(yùn)算能力的同時(shí)，高耗電量和散熱量?jī)蓚€(gè)不容忽視的問(wèn)題也緊隨而來(lái)，成為讓筆記本電腦制造商最頭疼的事情。移動(dòng)P4芯片無(wú)疑成為考驗(yàn)各大品牌筆記本電腦散熱系統(tǒng)的試金石。散熱的基本知識(shí)：散熱，我們?cè)谂_(tái)式電腦中已經(jīng)接觸很多了，無(wú)外乎就是一個(gè)熱量傳遞過(guò)程，也就熱傳導(dǎo)、對(duì)流、輻射等幾種方式，通常在電腦中應(yīng)用到的就是風(fēng)冷技術(shù)，而在筆記本中，風(fēng)冷依舊的主要的散熱方式，不過(guò)由于它的空間和耗電量的局限性，熱管散熱技術(shù)被普遍應(yīng)用到筆記本電腦中。因此，在筆記本中，絕大數(shù)的散熱方式：風(fēng)扇熱管散熱板的組合。風(fēng)扇: 風(fēng)扇是起著強(qiáng)制對(duì)流的作用，屬主動(dòng)散熱方式。風(fēng)扇容量是在零

5、壓力的時(shí)候( 無(wú)氣流阻力時(shí))被確定的. 實(shí)際上每個(gè)風(fēng)扇都有它獨(dú)特的風(fēng)壓/風(fēng)量曲線(下右圖的紅線所示)。M0 指零風(fēng)阻時(shí)的風(fēng)流量，P0 指風(fēng)阻為無(wú)限大的時(shí)候的靜態(tài)壓力。更大的風(fēng)扇直徑或者更高的轉(zhuǎn)速用以提高風(fēng)扇的容量。容量由其直徑,扇葉的斜度還有轉(zhuǎn)速RPM所決定，風(fēng)扇的噪音則受RPM和扇葉的斜度影響。一個(gè)確定了容量的風(fēng)扇可以通過(guò)提高提高直徑來(lái)降低RPM和扇葉斜度,增大直徑同時(shí)也降低也噪音。目前風(fēng)扇的基本上可以分為兩種類型：軸向型風(fēng)扇Axial (fan) 和輻射型風(fēng)扇(離心鼓風(fēng)機(jī))(Centrifugal - blower)：軸向型風(fēng)扇 軸向型風(fēng)扇，技術(shù)成熟，成本較低，可以通過(guò)調(diào)節(jié)RPM來(lái)調(diào)節(jié)風(fēng)量

6、，氣流有渦流，機(jī)殼的陰影效應(yīng)，占用體積大，存在氣流的耗盡層。輻射型(離心鼓風(fēng)機(jī)) 輻射型(離心鼓風(fēng)機(jī))風(fēng)扇具有薄的葉片，沒有渦流，氣流方向性好，氣流密度較高，點(diǎn)用體積小，技術(shù)較新，成本相對(duì)高，聲學(xué)噪音受葉片的幾何形狀影響較嚴(yán)重。在筆記本中，由于空間不夠，加上噪音的影響，輻射型風(fēng)扇被普遍采用。而且也不能象臺(tái)式機(jī)中那樣對(duì)著CPU吹，這樣會(huì)將排出的熱吹到其他元件上，如硬盤或電池。而且空間太小，也不難形成對(duì)流，沒有別的選擇只有將風(fēng)扇移至于主機(jī)旁邊，如此便可排出熱風(fēng)并吸入冷風(fēng)來(lái)散熱。 從背部看到的風(fēng)扇熱管散熱：熱管散熱是一種利用相變過(guò)程中要吸收/散發(fā)熱量的性質(zhì)來(lái)進(jìn)行冷卻的技術(shù)，1963年由美國(guó)Los A

7、lamos國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的G.M.Grover發(fā)明了，并由IBM最初引入筆記本中。典型的熱管是由管殼、吸液芯和端蓋組成，將管內(nèi)抽到的負(fù)壓后充以適量的工作液體，使緊貼管內(nèi)壁的吸液芯毛細(xì)多孔材料中充滿液體后加以密封。管的一端為蒸發(fā)段（加熱段），另一端為冷凝段（冷卻段），根據(jù)需要可以在兩段中間布置絕熱段。當(dāng)熱管的一端受熱時(shí)，毛細(xì)芯中的液體蒸發(fā)汽化，蒸汽在微小的壓差下流向另一端放出熱量凝結(jié)成液體，液體再沿多孔材料靠毛細(xì)力的作用流回蒸發(fā)段。如此循環(huán)不已，熱量由熱管的一端傳至另一端。散熱的動(dòng)力示意如下圖：熱管適用的場(chǎng)合：1、在熱源附近缺乏散熱空間2、需要從多個(gè)熱源處進(jìn)行有效的散熱3、在密閉的空間內(nèi)進(jìn)行散熱4、

8、短時(shí)間大量散熱5、具有活動(dòng)的部件6、要求體積小并且質(zhì)量輕的設(shè)備熱管散熱技術(shù)在筆記本電腦中被廣泛應(yīng)用，以IBM ThinkPad最為常見。最近也開始走入臺(tái)式機(jī)中。筆記本中的熱管，熱端置于CPU上方的散熱片上散熱板：和臺(tái)式機(jī)不同的是，筆記本中的散熱片不可能做的那么厚，為了保證散熱面積，一般是做的薄而大，因此稱之為散熱板，將散熱片作得如此大，就是希望能將筆記本電腦中處理器的集中于一點(diǎn)的熱量傳遞到整片散熱片上。主機(jī)板的底部和上部，各有一塊金屬散熱板，在CPU的位置，有協(xié)助散熱的系統(tǒng)，接收來(lái)自處理器產(chǎn)生的熱，并將它導(dǎo)入熱管，這些高熱經(jīng)由熱管，沿著整塊金屬散熱板加以傳導(dǎo)，甚至在LCD背部也有一塊散熱板，協(xié)

9、且散熱。位于主機(jī)板上部的散熱板，和鍵盤接觸，熱就會(huì)從鍵盤排出。熱管收集由CPU散發(fā)的熱量并且?guī)У缴岚迳?，同時(shí)由一個(gè)風(fēng)扇把冷卻空氣吹向散熱片帶走熱量。含散熱片與熱導(dǎo)管的散熱板作用于顯卡芯片上的散熱片（這是GF2 GO 圖形子卡）筆記本散熱示意圖：從前面的介紹，可以看出筆記本散熱的基本形式，即CPU上覆蓋的散熱片收集由CPU散發(fā)的熱量，并且能過(guò)熱管帶到散熱板上，同時(shí)由一個(gè)風(fēng)扇把冷卻空氣吹向散熱片帶走熱量。遠(yuǎn)端熱交換為鰭狀架構(gòu)，提供最大散熱面積，用風(fēng)扇形成系統(tǒng)與RHE (遠(yuǎn)端熱交換，Remote Heat Exchange)間的導(dǎo)流。如果筆記型電腦的外殼用鎂合金做成的，也可將它作為散熱板使用。拆機(jī)

10、看看：先看看幾臺(tái)筆記本的內(nèi)部構(gòu)造，強(qiáng)化對(duì)筆記本散熱方式的感性認(rèn)識(shí)。華碩T9筆記本：CPU散熱采用了一塊很大的銅質(zhì)散熱片，華碩為它取了個(gè)花俏的名字：動(dòng)態(tài)熱耗散技術(shù)。散熱片包括一塊位于Pentium III核心上方的鍍銅片，另外還有不少薄銅片排列在散熱片上，用于把核心上的熱量傳遞到散熱片上再進(jìn)行驅(qū)散。熱管巨大的散熱板CPU上的銅質(zhì)散熱片，通過(guò)熱管將CPU的熱量傳遞到銅質(zhì)鰭片上去掉散熱片與CPU后的樣子WinBook N4 P4-M 筆記本：P4-M高的運(yùn)行頻率之下，散熱問(wèn)題當(dāng)然不能忽視。它配有一套完整的散熱系統(tǒng)。碩大的散熱片+熱管+風(fēng)扇 對(duì)付P4-M，散熱片必須夠大夠強(qiáng)去掉散熱片后的樣子，看看右上角的那個(gè)“洞”，是專為風(fēng)扇定制的筆記本的底部，注意風(fēng)扇的位置前面看了PIII和P4-M CPU的筆記本，再看看超輕超薄的筆記本的散熱，采用的是全美達(dá)的Crusoe處理器（低能耗，以犧牲性能為代價(jià)的）。內(nèi)臟大全，留心看看散熱部分，在顯卡芯片上也有一塊散熱片取下散熱片看看，由于CPU是低功耗產(chǎn)品，因此散熱部分比較簡(jiǎn)單Crusoe TM5800采用了0.13微米的制造工藝，核心體積大約減小了37.