華為Mate 20 X石墨烯散熱技術(shù)大起底：提高競爭門檻

近年來，隨著手機(jī)游戲的興起，智能手機(jī)作為游戲機(jī)的功能也越來越突出，因此在智能手機(jī)領(lǐng)域中出現(xiàn)了游戲手機(jī)的新品類。

與此同時，用戶對智能手機(jī)玩游戲時流暢不卡頓、穩(wěn)定不掉幀、電池大、待機(jī)時間長等體驗(yàn)要求也越來越高，因此智能手機(jī)的性能也遇到了空前考驗(yàn)，這也成為一直困擾智能手機(jī)廠商的問題。

不久前，華為重磅推出了華為Mate 20 X，在業(yè)內(nèi)首次運(yùn)用了VC液冷+石墨烯膜的散熱技術(shù)，配合此前華為推出的GPU Turbo和智能AI調(diào)度系統(tǒng)，將智能手機(jī)的手游體驗(yàn)推向了新高度。其中不僅有因獵豹奔跑而腦洞大開獲得靈感的有趣故事，更有軟件和硬件專家彼此磨合，散熱方案兩次被推翻一波三折的經(jīng)歷。（原文：zhidx.com）

VC液冷+石墨烯膜構(gòu)筑Mate 20 X兩道散熱防線

華為Mate20 X集合了7.2英寸大屏、5000mAh超大電池等諸多看點(diǎn)。然而，Mate 20 X最具看點(diǎn)，也最讓業(yè)內(nèi)震驚的是其首次采用了VC液冷+石墨烯膜的散熱技術(shù)。

即使在大型游戲場景下，Mate 20 X特效全開也能持久鏖戰(zhàn)，帶給玩家更快速、更流暢、更酷爽的競技體驗(yàn)。

VC液冷+石墨烯膜散熱技術(shù)在Mate 20 X內(nèi)構(gòu)筑起兩大散熱防線：

第一道防線：在CPU體系上搭建了VC(Vapor Chamber)液冷系統(tǒng)，可以將熱源的熱量快速從熱源芯片傳出，并通過整機(jī)均溫措施，避免局部熱點(diǎn)的形成。

第二道防線：以石墨烯膜替代傳統(tǒng)的石墨作為散熱材料，將手機(jī)產(chǎn)生的熱量快速散發(fā)出去。

在手機(jī)開啟手游時，這兩道防線將一起發(fā)揮作用。此外，再配合華為此前推出的圖像加速處理技術(shù)GPU Turbo以及智能AI調(diào)度系統(tǒng)方案，可以將Mate 20 X在開啟游戲時保持極高的散熱效率，平均功耗持續(xù)控制在3W。

從傳統(tǒng)方案到讓獵豹能跑馬拉松

傳統(tǒng)的散熱方案也非常多，包括石墨片、鋁合金、銅架構(gòu)等，華為為何要挑戰(zhàn)石墨烯這種新材料呢？

小米美圖合作真相：手機(jī)太不掙錢了！不如躺著拿提成起初研發(fā)人員接到的需求是開發(fā)一款 Mate 新旗艦，在保留Mate科技創(chuàng)新基因的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)卓越的游戲體驗(yàn)，超過行業(yè)所有的競爭對手。

為了讓方案目標(biāo)更明確，華為召集了100名頂級游戲玩家，通過與這些游戲高手的深入交流，獲得了掉幀、卡、發(fā)熱等游戲痛點(diǎn)問題的幾個關(guān)鍵詞。

隨后，針對這幾個痛點(diǎn)問題，華為基于石墨片、鋁合金、銅架構(gòu)等傳統(tǒng)散熱材料，作出了第一版方案，并對其進(jìn)行了測試。

在《刺激戰(zhàn)場》60幀情況下特效全開，數(shù)據(jù)結(jié)果是整個功耗為4瓦，35分鐘時溫度達(dá)45度。同時硬件啟動了自我的保護(hù)機(jī)制，導(dǎo)致手機(jī)開始掉幀、變頻，而這與當(dāng)初提出的極致相距甚遠(yuǎn)。

如何在第一版方案上做迭代？如何將測試數(shù)據(jù)進(jìn)一步提升？

其中一位華為人員在周末陪女兒看《動物世界》時，留意到片中提到的獵豹雖然爆發(fā)速度可以高達(dá)每秒30米，但這樣的速度也僅僅能維持兩三分鐘。這是因?yàn)楂C豹身上沒有汗腺，缺乏出汗散熱的系統(tǒng)，獵豹身體溫度達(dá)到41度后，速度就會下降。

受獵豹啟發(fā)，華為決定要做一款做能跑馬拉松的“獵豹”，專門攻克散熱難題。

首先，為了讓CPU、GPU等硬件在游戲時發(fā)揮最佳效果，華為研發(fā)了一套智能AI調(diào)度系統(tǒng)，配合華為此前推出的圖像處理加速技術(shù)GPU Turbo，硬是將手機(jī)功率降到3瓦，可以持續(xù)30分鐘以上的滿幀運(yùn)行，滿足85%的用戶使用需求。

但這對于玩游戲時長三四個小時的深度用戶來說，并稱不上是極致。而軟件方面的優(yōu)化能力已經(jīng)被華為挖掘到了極點(diǎn)，于是，研發(fā)人員開始試圖在硬件方面尋求突破。

從諾貝爾物理學(xué)獎到落地智能手機(jī)

想要更強(qiáng)的散熱系統(tǒng)，只能在CPU防控體系上作改變，改變傳統(tǒng)的散熱架構(gòu)，最后研發(fā)人員在2012實(shí)驗(yàn)室里找到了解決方案——石墨烯膜散熱技術(shù)。

石墨烯技術(shù)源于2004年曼徹斯特大學(xué)的兩位科學(xué)家安德烈·蓋姆和康斯坦丁·諾沃消洛夫分離出了一種超薄石墨薄片，這種薄片是一種呈蜂巢晶格的平面二維材料。兩位發(fā)現(xiàn)者也憑借這項(xiàng)技術(shù)獲得了2010年的諾貝爾物理學(xué)獎。

華為研究石墨烯技術(shù)的起源則可以追溯到2015年，在2015年華為2012實(shí)驗(yàn)室就啟動了這項(xiàng)技術(shù)的行業(yè)合作，致力于將石墨烯技術(shù)落地。在石墨膜散熱架構(gòu)上，華為2012實(shí)驗(yàn)室已經(jīng)深入研發(fā)了三年時間。

可能很多人不理解，既然石墨膜獲諾貝爾獎八年了，為什么需要三四年才能落地？

華為研究人員告訴智東西，從實(shí)驗(yàn)室轉(zhuǎn)化為真正可量產(chǎn)、可做產(chǎn)品的過程中，還有很多坎要過。

華為花了十幾噸石墨烯原材料，搞了一年多的時間，才實(shí)現(xiàn)納米材料均勻涂布，燒出高導(dǎo)熱的石墨烯膜。