筆記本的散熱模塊隱藏的熱管和散熱鰭片作用解析

在筆記本的散熱模塊中，最關(guān)鍵的三要素就是熱管、散熱風(fēng)扇和散熱鰭片，此外還有用于提升它們之間接觸面積和導(dǎo)熱效率的元素。

隱藏的中介和填充層

很多筆記本在CPU、GPU、顯存和供電模塊等芯片的表面都覆蓋有一層銅質(zhì)的散熱片，作為芯片與熱管之間的“中介”，它的首要任務(wù)就是將熱量迅速?gòu)男酒w內(nèi)“抽出”，還起到了增加接觸面積和擴(kuò)大散熱面積的功效。

實(shí)際上，在芯片與散熱片、散熱片與熱管之間還存在著一層作為填充物的導(dǎo)熱硅脂，真正“講究”的散熱設(shè)計(jì)，還應(yīng)該對(duì)散熱片和熱管的表面進(jìn)行精細(xì)的打磨——銅質(zhì)的散熱片和熱管表面普遍非常粗糙，在微觀上會(huì)影響它與導(dǎo)熱硅脂的充分接觸。

但在使用CNC等工藝對(duì)金屬表面進(jìn)行打磨和拋光后，則可以最大化它們與導(dǎo)熱硅脂的接觸面積，這樣才能以100%的效率實(shí)現(xiàn)熱量的傳導(dǎo)。

至此，在“CPU/GPU→導(dǎo)熱硅脂→散熱片→熱管”這個(gè)過程中，筆記本的散熱之旅已經(jīng)進(jìn)行到了一半，接下來就是如何將熱量“消滅”于機(jī)身之外。

來自熱管的任務(wù)

熱管是由純銅打造的一段中空的金屬管道，與CPU/GPU芯片接觸的部分為“蒸發(fā)端”，與散熱鰭片接觸的部分則為“冷凝端”。

熱管內(nèi)填充有冷凝液（如純水），其工作原理是芯片表面的高溫會(huì)將熱管蒸發(fā)端部分的液體轉(zhuǎn)化為蒸汽（真空狀態(tài)下沸點(diǎn)很低），并沿著管腔移動(dòng)到熱管的尾部（冷凝端）。

由于這個(gè)區(qū)域溫度相對(duì)較低，所以熱蒸汽很快就會(huì)被還原為液體，并通過毛細(xì)作用沿著熱管內(nèi)壁流回原始位置，周而復(fù)始完成熱量的傳遞。

與臺(tái)式機(jī)領(lǐng)域的處理器和顯卡所用的圓柱形熱管不同，筆記本內(nèi)部空間極為有限，必須先將熱管的管芯結(jié)構(gòu)從圓柱形壓扁后才能塞進(jìn)去，而不均勻或過度的扁平化會(huì)阻礙管芯內(nèi)液體的轉(zhuǎn)移，而過度的彎曲也會(huì)影響導(dǎo)流效果。

散熱鰭片的功效

對(duì)筆記本的散熱模塊設(shè)計(jì)而言，熱管的直徑越粗，數(shù)量越多，導(dǎo)熱效率自然也就越高。但是，想在最短時(shí)間內(nèi)將熱管冷凝段的熱蒸汽還原為液體，對(duì)搭配的散熱鰭片也提出了更高的要求。

散熱鰭片在電子工程設(shè)計(jì)的領(lǐng)域中被歸類為“被動(dòng)性散熱元件”，它的材質(zhì)以鋁和銅為主，工作原理是將從熱管傳遞來的熱量以對(duì)流的形式散發(fā)掉，散熱效率取決于表面積的大小。

由于當(dāng)前連游戲本都開始了“瘦身競(jìng)賽”，這就導(dǎo)致散熱鰭片不能再通過厚度增加表面積，只能依靠增加散熱鰭片模組的長(zhǎng)度或數(shù)量、增加散熱鰭片扇葉的密度加以改善了。

需要注意的是，除了少數(shù)采用無風(fēng)扇設(shè)計(jì)、追求極致輕薄的筆記本以外，散熱鰭片是不能獨(dú)立存在的，一組散熱鰭片就必定對(duì)應(yīng)一個(gè)散熱風(fēng)扇和對(duì)應(yīng)的散熱出風(fēng)口。

原因很簡(jiǎn)單，對(duì)搭載15W或更高TDP處理器的筆記本而言，散熱鰭片根本無法滿足芯片內(nèi)散發(fā)出來的熱量，必須借由風(fēng)扇通過從外部吸入的冷空氣來驅(qū)走這些熱量！

至此，終于輪到散熱循環(huán)中最關(guān)鍵的散熱風(fēng)扇登場(chǎng)了。