講究!探秘東芝至尊輕薄本的散熱系統(tǒng)
筆記本電腦正變得越來(lái)越輕薄，但高性能的處理器和GPU、無(wú)線設(shè)備、硬盤等組件的發(fā)熱量卻有增無(wú)減。目前用于筆記本電腦的英特爾移動(dòng)雙核酷睿處理器的TDP(熱設(shè)計(jì)功耗)為35W，四核酷睿i7則為45W以上。那些用于游戲的移動(dòng)版GPU更是功耗驚人，ATI Mobility Radeon 5870的TDP是55W，而NVIDIA剛剛發(fā)布的GeForce GTX 480M則達(dá)到了恐怖的100W!根據(jù)資料，體積為1升的物體功耗超過(guò)10W，就不能通過(guò)自然冷卻來(lái)散熱，如果這些熱量積累起來(lái)，輕則讓用戶感到不適，嚴(yán)重的甚至?xí)T發(fā)死機(jī)乃至硬件的損壞。對(duì)于筆記本電腦而言，用戶的使用體驗(yàn)不僅僅取決于處理器的性能、硬盤的容量以及液晶屏的分辨率，散熱也是重要的一環(huán)。因此越來(lái)越多的消費(fèi)者在購(gòu)買筆記本電腦時(shí)，把散熱作為一個(gè)重要的考量指標(biāo)。
東芝不僅僅是筆記本電腦的發(fā)明者，并且在25年來(lái)一直主導(dǎo)著筆記本電腦技術(shù)的革新，散熱方面也不例外。早在1994年，東芝就發(fā)明了熱管散熱技術(shù)，并在數(shù)年之后將這一技術(shù)應(yīng)用于筆記本電腦。1995年，東芝又推出了冷板散熱技術(shù)，這一技術(shù)可以將筆記本電腦的散熱性提高6.5倍左右，是當(dāng)時(shí)最先進(jìn)的筆記本電腦散熱技術(shù)。為了滿足較大發(fā)熱量的高性能筆記本電腦的散熱需求，東芝還開發(fā)了筆記本電腦液冷散熱系統(tǒng)，并在WPC 2002展會(huì)中展出。這款散熱系統(tǒng)采用輕質(zhì)鋁合金鑄造，總重約300克，散熱板置于液晶屏背面，循環(huán)泵與散熱板采用一體化設(shè)計(jì)，運(yùn)行時(shí)幾乎沒有聲音，擁有10年使用壽命，工作介質(zhì)采用基于乙二醇的冷卻液。除此之外，東芝還是全球最大的靜音軸承供應(yīng)商之一，GE-東芝有機(jī)硅公司也生產(chǎn)多種高性能導(dǎo)熱脂，這些也進(jìn)一步鞏固了東芝在散熱方面的領(lǐng)先地位。
東芝的筆記本電腦水冷散熱系統(tǒng)
進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)，隨著散熱問(wèn)題的凸顯，先進(jìn)的熱設(shè)計(jì)技術(shù)也被引入到筆記本電腦制造業(yè)中。所謂熱設(shè)計(jì)，就是利用計(jì)算機(jī)模擬各個(gè)部件的發(fā)熱和內(nèi)部氣流，從而根據(jù)熱力學(xué)模擬結(jié)果確定設(shè)計(jì)和散熱方案的技術(shù)。只有采用先進(jìn)的熱設(shè)計(jì)確定方案，再輔以行業(yè)領(lǐng)先的散熱技術(shù)，才能使筆記本電腦真正“清涼”。目前，東芝的所有型號(hào)筆記本電腦都經(jīng)過(guò)完善的熱設(shè)計(jì)，以確保它們能夠完美地發(fā)揮性能，滿足最挑剔的消費(fèi)者的需求。
Qosmio X50(報(bào)價(jià) 參數(shù) 評(píng)測(cè) 圖庫(kù))5的機(jī)身位置溫度分布圖
Qosmio X505的背面局部拆解
東芝擁有多條筆記本電腦產(chǎn)品線，我們首先以影音娛樂(lè)性能見長(zhǎng)的Qosmio系列旗艦機(jī)型——Qosmio X505為例，看一看它的散熱設(shè)計(jì)。這是一款性能強(qiáng)勁的，以影音娛樂(lè)為主的筆記本電腦，使用了英特爾Core i7 720QM四核處理器，搭配性能中等的NVIDIA GTS 360M顯示核心，此外還有6GB DDR3內(nèi)存、18.4英寸Full HD顯示屏、64GB SSD+500GB 7200RPM硬盤、各類無(wú)線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等等，發(fā)熱量相當(dāng)大，但根據(jù)第三方獨(dú)立媒體評(píng)測(cè)，這款筆記本電腦的熱量控制相當(dāng)出色，機(jī)身不同部位的溫度都較低，就連最高溫處——主散熱器出風(fēng)口附近的位置也只有113oF(45oC)，左右掌托的位置更是只有26oC左右。這是基于一些先進(jìn)的設(shè)計(jì)理念：首先，東芝利用充足的機(jī)身空間，盡量將發(fā)熱量較大的組件分別放置，從底部散熱孔的位置可見CPU和GPU采用了單獨(dú)散熱的方案，而且二者的位置較遠(yuǎn)，避免了統(tǒng)一散熱導(dǎo)致的局部熱量集中，也避免了使用較長(zhǎng)的熱管使得熱量散失在機(jī)身內(nèi)部。SSD硬盤和7200rpm硬盤的位置也不在一起，硬盤上還配備了對(duì)應(yīng)尺寸的金屬片，除了起到保護(hù)作用外，還可以輔助散熱。電池的位置則被安排在右下角，與CPU和GPU距離最遠(yuǎn)，避免高溫使電池壽命縮短甚至造成危險(xiǎn)。其次，Qosmio X505充分考慮了被動(dòng)散熱的利用和人體工程學(xué)，在CPU、GPU、北橋、內(nèi)存等位置擁有較大的格柵式散熱孔，四角較高的橡膠墊和主散熱區(qū)凹進(jìn)部分保證了熱量出口部分(散熱孔)擁有較好的熱量排放空間，頂部還有對(duì)應(yīng)的散熱孔以形成有效的風(fēng)道。而在用戶敏感的掌托部分，Qosmio X505沒有設(shè)置任何高發(fā)熱部件，而且還將掌托設(shè)計(jì)成稍稍隆起的形狀，以保證掌托保持舒適的溫度。最后，東芝還擁有先進(jìn)的智能溫控系統(tǒng)，通過(guò)調(diào)節(jié)散熱風(fēng)扇的運(yùn)行和轉(zhuǎn)速，使整個(gè)系統(tǒng)會(huì)變得更加可靠、長(zhǎng)壽，同時(shí)節(jié)省機(jī)器用電、有效降低噪音。
Portege R500的機(jī)身底部和拆解。
對(duì)于以小巧著稱的Portege R系列而言，盡管它采用了超低電壓處理器和集成在北橋的GPU，但對(duì)于這樣緊湊到極致的設(shè)計(jì)，發(fā)熱依然是個(gè)很大的問(wèn)題。而且由于機(jī)型限制，也不能使用較大的散熱片，這就對(duì)R系列的散熱提出了進(jìn)一步的挑戰(zhàn)。以Portege R500為例，它擁有7mm厚的光驅(qū)，主板只有巴掌大小，集成程度很高，因此在散熱設(shè)計(jì)方面進(jìn)行了大量?jī)?yōu)化。它的機(jī)身使用導(dǎo)熱性好的鎂合金制造，這樣整個(gè)底部機(jī)身就相當(dāng)于一大塊散熱板。機(jī)身底部在無(wú)線網(wǎng)卡、內(nèi)存、硬盤等相應(yīng)位置還開有輔助散熱孔，機(jī)身左側(cè)則留有主散熱器的散熱孔。由于發(fā)熱量較小，處理器和北橋的主散熱器僅用了單熱管，主動(dòng)散熱風(fēng)扇采用了擁有15個(gè)葉片的超靜音風(fēng)扇，即使在全速運(yùn)行時(shí)也幾乎沒有噪音。此外，Portege R500也擁有鍵盤輔助散熱能力。借助這些設(shè)計(jì)，在第三方媒體進(jìn)行的測(cè)試中，運(yùn)行PCMARK半小時(shí)后，溫度最高的出風(fēng)口也僅有52oC，其余位置則一般不超過(guò)40oC，良好的散熱是R系列暢銷的重要原因之一。需要說(shuō)明的是，Portege R500的7mm超薄光驅(qū)同樣經(jīng)過(guò)了良好的熱設(shè)計(jì)，以保證在更小的封裝體積內(nèi)多個(gè)激光頭的順暢散熱。
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