手机散热的那些事儿

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手机散热的那些事儿

2023-03-12 02:07| 来源: 网络整理| 查看: 265

一、散热的必要性

大家好,今天我们来聊一聊手机散热。实质上,手机的散热能力也是我们购买手机时不可忽视的一个指标。在网上,我看到最多都是对手机的续航时间的长短和性能的高低做评测,却很少有人对手机的散热做测评,但我认为一部手机的散热能力也同样影响着它的性能释放和使用体验的关键因素。我相信横多人在夏天用手机打游戏时,都会遇到这么一个是--在刚进游戏的那会儿手机还挺流畅的,可打着打着发现手机越来越卡顿,一模屏幕烫的不行,过段时间有回复正常了

我认为这种问题的根源在于手机SOC过热降频而导致性能爆降。聊到这,我就不得不给大家科普下SOC的工作原理了。我们一般所说的SOC实质上就是手机的“CPU”,从某些特性上来说跟电脑主板上的没啥区别。SOC的性能由以下几个因素决定,分别为指令集、架构、制程工艺、频率和核心数量。 下面我将详细介绍这几个参数的意义:

指令集: 现在的指令集一般分为复杂指令集(X86)和精简指令集(ARM)。手机侧重便携性和续航,一般采用精简指令集。通俗的讲,指令集就是SOC工作的流程。就好比我们做饭时所看的食谱一样,规定了做菜的顺序。架构: SOC的架构是指令集的具体实现。打个比方,菜谱再好也要靠人实现,不同的人依据相同的食谱烧出来的才是不一样的。制程工艺: 制程工艺越先进,单块SOC所容纳的电路结构(架构)也就越复杂,理论上性能就越强,功耗也就越低,手机的续航时间就越长。核心数: 其它条件不变的情况下,核心数越多,SOC的性能就越强。这次我们以餐馆为例,厨房中厨师的数量越多,上菜的速度也就越快。频率: 频率是把双刃剑。相同条件下,频率越高SOC单核的性能也就越强;但随之而的就是单位时间内发热量的剧增。不加以控制话,可能会出现芯片烧毁的情况。

值得一提的是,手机SOC的频率不是一尘不变的,是需要根据不同的场景而自动调节的。把SOC比作一个辛勤劳作的农民,只有吃饱了才有力气干活,“频率越高”吃的也就越饱,干的也就越快;而在平常农闲的时候,为了节约“粮食”(电),这个“农民”自然也就不需要吃那么多。

当我们打开手机中的游戏时,系统就会自动的调高SOC的频率,使其能够充分发挥它的性能,满足我们打游戏的需求;然而,手机内部空间是有限的,当SOC温度过高时,为了避免核心被烧毁,系统不得不降低SOC的频率,限制它的性能输出。“农民”吃不饱饭,自然也就没力气干活了。

那么有啥方法能够保证SOC长时间的性能输出,还不过热降频呢?还真有。总的来说,解决方法无外乎两种,一种为传导,即将SOC的热量通过其他介质传导到手机外壳,达到降温的效果;另一种为辐射,当热量被传导到手机外壳时,需要尽快的想方法将外壳的热量散去,保证内部的热传导可以持续下去。

增加手机外壳辐射散热的能力,无外乎就是想办法开空调降低室温或者那个风扇使劲的吹。而增强手机内部的导热能力才是真正让手机厂商感到头痛的地方。一方面,由于手机内部过于集成,留下的空间过于狭小,不可能向电脑那样将铜管和风扇塞进去;另一个方面,随着手机摄像头模组越来越大,留给主板的空间也就越来越小,空间越小,热堆积也就越厉害,散热的时间也就越长。

二、手机厂商散热的措施

为了解决手机内部热传导的问题,各大厂商可谓是“八仙过海,各显神通”,我选取几部比较有代表的机型贴在下面(有部分信息参考外网资料)。

2.1 小米12S

小米就在自家的小米 12S上配备了 2900mm^{2} 的超大VC液冷均热板。顾名思义就是使用导热更快的液体填充导热板内的空腔增强其热传导的能力。不同于传统的热管对热量的转移,均热板是将热量进行扩散,再由铜管将热量转移到机身外面。由于内部填充了高导热比的液体,在传导热量时,效率比传统的热管高20%~30%,但成本却下降了不少。

实测下来,室温25摄氏度下,王者荣耀一局后,平均帧率为120.4帧,帧率抖动为4.4帧,背面最高温度为34.6度,正面最高温度为39.3度。和平精英默认90赫兹,平均帧率89.5,帧率抖动25.9,背面最高温34.2度。我认为,作为水桶机有这样的表现已经可以了,因为水桶机追求的是个反面指标的的平衡。

2.2 iQOO 10 Pro

iQOO 10 Pro采用动力泵VC均热板覆盖重点热源;其中均热板下贴合式立体石墨可以加快热量传导。同时,iQOO 10 Pro拥有智能温度传感器配合监测发热异常。

实测下来,室温25度下,王者荣耀基本毫无压力,平均帧率119.8,帧率抖动7.3,背面最高温度为36.7度,正面最高温度为37.6度。和平精英的帧率和稳定性也没问题,平均帧率89.6,帧率抖动6,背面最高温40.1度。

2.3 红魔 7S Pro

红魔 7S Pro丧心病狂的将一个小风扇硬生生的塞进了狭小的机身中,整机散热面积高达 43525 mm^{2} ,机身内风道结构及位置的优化和全新石墨烯符合相变材料的应用,使该机达到了散热的新高度。

实测下来,王者荣耀平均帧率120.4,帧率抖动0,背面最高温度为36.9度,正面最高温度为38.2度。和平精英60赫兹模式下的帧率和稳定性也没问题,平均帧率60.1,帧率抖动0,背面最高温43度。有这么优异表现,我一点也不感到意外,毕竟除了红魔,谁也不会在配备超大VC均热板的前提下,还将风扇塞进手机里。

2.4 努比亚 Z40S Pro

Z40S Pro搭载超大面积VC航天级微纳腔石墨烯相变均温板金刚石导热凝胶等10层散热材料,散热总面积高达 38387 mm^{2} 。

实测下来,王者荣耀平均帧率118.7,帧率抖动0,背面最高温度为37.1度,正面最高温度为35.9度。和平精英90赫兹模式下,平均帧率89.1,帧率抖动4,背面最高温37度。这个表现我觉得中规中矩,没有太惊艳,毕竟人家的卖点是拍照。

三、总结

话说回来,刚买的手机不要太担心会因为过热而导致降频。小白经常会有这样一些误区:

外壳温度高不一定机身内部SOC温度就高,应为内部散热面积大,导热就快从外部感觉里面热得很快的手机散热更好,因为内部散热快啊有时候手机发热的热量不是来自内部而是外部,在夏天将手机放在太阳下,啥都不干,屏幕也会很烫

总之,刚买的手机放心用就行了,没必要担心散热问题,要是真的有问题,网上早就炸锅了。



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