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智能手机CPU散热技术

浏览次数: 日期:2015年12月14日 18:11

 

智能手机CPU散热技术

 

近年来,随着智能手机处理器主频的不断提高和核心数量的增加,手机在运行高运算量的软件/游戏时产生的热量也不断增加,如果不能通过良好的途径处理这些热量,一来有可能对硬件造成损伤,二来也容易对使用者造成不适甚至伤害。幸运的是,处理器的生产厂商从设计时便考虑了散热的问题,今天就让我们来看一看不同的手机厂商都采用了哪些针对处理器的冷却技术。

 

石墨散热

 

  代表作:小米手机

  石墨是一种良好的导热材料,导热性超过钢、铁、铅等多种金属材料。小米在发布小米手机第一代时就宣称使用了石墨散热膜为处理器降温,并且一直延续到了小米 Note 这代产品。其实,除了小米之外,石墨散热材料也应用在其他各大品牌的手机/平板当中作为散热的基础配置。

 

该散热方式的散热原理实际上是利用了石墨具有独特的晶粒取向,它沿两个方向均匀导热,同时延展性又强,可以贴附在手机内部的电路板上面,既可以阻隔元器 件之间的接触,也起到一定的抗震作用。由于导热性能高,它可以很快将处理器发出的热量传递至大面积石墨膜的各个位置进行热量扩散,从而间接起到了散热作 用。

 

金属背板散热

 

  代表作:苹果 iPhone

  早先的塑料材质智能手机受限于芯片和 PCB 的工艺,手机壳内部的空闲体积还比较大,只有石墨层的情况下也基本能够满足芯片散热需求。而随着机身变得更加轻薄以及金属框架的加入,手机内的可供空气流 通的空间越来越小,散热方式需要进一步改进才能满足芯片在低温环境中平稳运行。

 

苹果在采用了金属外壳的 iPhone 中使用了一种金属背板散热的技术,它在使用石墨散热膜的基础上,在金属外壳的内部也设计了一层金属导热板,它可以将石墨导出的热量直接通过这层金属导热板 传递至金属机身的各个角落,这样一来密闭空间中的热量便能迅速扩散并消失,握持时人也不会感受到太多的热量存在。

 

导热硅胶散热

 

  代表作:荣耀 6

  人们都知道,在电脑的处理器和散热器中间会涂有一层硅脂,其作用是让处理器散发的热量能够更快的传递到散热器上从而散发出去。

 

同理,这样的技术也可应用在手机处理器当中,荣耀 6 的处理器上方便采用了类似于硅脂的导热硅胶散热剂,这样做比只贴有石墨散热膜的效果更好,热传导会更加迅速。

 

胶贴垫散热

 

  代表作:OPPO R5

胶贴垫散热技术其散热原理同样借鉴了电脑中常用的导热硅脂,填充发热点与导热结构之间的缝隙,以达到更快散热的作用,和荣耀 6 采用的导热硅胶散热技术相似。

相变材料指的是物理性质随温度变化而变化,吸收或释放大量热量的材料

 

热管散热

 

  代表作:NEC N-06E、Lumia 950、奇酷手机旗舰版

 

  微软前些日子发布新一代 Lumia 950/950XL 这两款旗舰手机时宣称其采用了 Liquid Cooling“液态冷却技术”,让广大网友大吃一惊,让大家以为它们用上了 DIY 玩家经常使用的水冷技术,但事实上这个和水冷并不同,它的散热方式和笔记本中的热管水冷近似。

 

散热效果和总结

  以上这五种常见的手机处理器冷却技术中,效果最好的当属热管散热,其次为采用 OPPO 所采用的相变散热和荣耀 6 采用的导热硅胶散热,而仅仅采用石墨散热也具有一定效果

 

总的来说,控制手机发热首先要从处理器设计和制造工艺方面进行提升,再进行底层逻辑优化,最后再结合最优化的机身结构设计才能得到一套较完善的发热量低的手机。

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