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          熱設(shè)計網(wǎng)

          筆記本散熱設(shè)計與功耗墻超級大解析(1)

          leon2016

          1過熱降頻的分析與建議 進(jìn)風(fēng)部分

            隨著移動端顯卡性能日新月異的提升,用筆記本玩游戲的人群越來越多,最新一代的主流游戲本所搭載的英特爾四核i5、i7處理器搭配英偉達(dá)GTX1050/1050Ti在性能方面已經(jīng)足夠在1080P分辨率下流暢的運(yùn)行絕大部分游戲,更加強(qiáng)大的1060、1070、1080更是能對1080P下的游戲形成碾壓之勢。但是用戶的實(shí)際游戲體驗(yàn)卻總是不盡如人意,過熱降頻、功耗墻降頻在游戲過程中嚴(yán)重干擾著游戲的正常體驗(yàn),而不知因由的用戶往往也只能默默忍受,因?yàn)橛袝r想找出真正的原因并不容易。
            降頻造成卡頓對于一些普通用戶來講的確不太好解決,因?yàn)榭赡艿脑蛱嗔耍虢鉀Q問題,光是研究問題的過程就很困難,試問普通用戶誰會有心思琢磨這個呢?所以啊,這個歷史性的難題就由我來幫大家解析一下吧,畢竟我是專業(yè)的(咳咳),想必看完之后一定能夠幫助大家找出原因的。
            這篇大解析將分為兩部分,第一部分就是今天的過熱降頻的分析與建議,第二部分功耗墻的相關(guān)問題與處理器的優(yōu)化設(shè)置將在以后推出,敬請期待。

          筆記本散熱設(shè)計與功耗墻超級大解析(1)



          一、過熱降頻問題的分析與解決建議
            說到筆記本的散熱結(jié)構(gòu),主要是分成三個部分的,即:進(jìn)風(fēng)部分、導(dǎo)熱部分、出風(fēng)部分。散熱設(shè)計是一個整體,每個環(huán)節(jié)都對最終的散熱效果造成影響,大部分用戶在本本散熱不佳時都會選擇購買一個散熱底座,雖然這種方式多少都能有所幫助,但是一般效果都不會很明顯(和用瓶蓋墊起來效果基本一樣),想解決過熱降頻問題要弄清根源才行。
            現(xiàn)在的主流筆記本在進(jìn)風(fēng)部分一般都問題很大,為了保證機(jī)器D面的美觀和減少進(jìn)灰,廠商總是喜歡減少在D面開口,而且為了省成本這些開口一般也不會裝防塵網(wǎng)。要知道啊,如果機(jī)身內(nèi)進(jìn)風(fēng)量不足,那風(fēng)扇再強(qiáng)力它也沒有足夠的進(jìn)風(fēng)量來保證有效的風(fēng)壓來散熱。針對這種問題,上面說的墊高機(jī)身和購買散熱底座都會有一定的改善,但是如果機(jī)器本身進(jìn)風(fēng)口就少,那散熱底座的風(fēng)扇再多也只能是隔靴搔癢。要想真正解決這問題,要不就拆掉D面的殼“裸奔”來增加進(jìn)風(fēng),要不就通過改造來人為增加進(jìn)風(fēng)口數(shù)量,比如像下圖這樣。
          游戲卡頓幀數(shù)低是誰的鍋?我來幫你分析
          這種是為了增加進(jìn)風(fēng)口數(shù)量,想必效果不錯(圖片來自ZOL論壇)
          游戲卡頓幀數(shù)低是誰的鍋?我來幫你分析
          這種比較有針對性,直接在風(fēng)扇處開孔增加風(fēng)扇進(jìn)風(fēng)量(圖片來自百度貼吧)
            這種改造有一定風(fēng)險,而且會失去保修,不建議小朋友們模仿,僅建議動手能力強(qiáng)的朋友對比較老的古董機(jī)自行嘗試一下(后果自負(fù)哈)。如果機(jī)器本身散熱模塊導(dǎo)熱性能和風(fēng)扇散熱可靠,那么通過增加進(jìn)風(fēng)量會顯著提升整體散熱效率。
            PS:除了最普遍的墊高機(jī)器和散熱底座,市面上還有光驅(qū)位散熱器,這個東西其實(shí)也可以嘗試一下,理論上應(yīng)該也有用。

          2過熱降頻的分析與建議 導(dǎo)熱和出風(fēng)部分

          二、過熱降頻的分析與建議 導(dǎo)熱和出風(fēng)部分
            而關(guān)于導(dǎo)熱和出風(fēng)部分,其實(shí)指的就是上面提到的散熱模塊設(shè)計,只有高效的導(dǎo)熱和強(qiáng)力的散熱組合在一起才能帶來強(qiáng)大的散熱表現(xiàn)。市面上的游戲本都會標(biāo)榜自己有幾根熱管幾個風(fēng)扇,熱管數(shù)量、風(fēng)扇數(shù)量以及散熱鰭片面積就是散熱模塊的硬性指標(biāo),數(shù)量更多的一般來講散熱效果肯定更佳。但是經(jīng)常關(guān)注筆記本的朋友會發(fā)現(xiàn)筆記本風(fēng)扇的直徑、厚度、齒數(shù)不盡相同,熱管的直徑、長度和彎曲度也都不相同,所以最終的效果也就是有區(qū)別的。下面我就給出一些當(dāng)前主流以及高端游戲本的散熱模塊設(shè)計,讓我們來直觀的分析一下吧。
          游戲卡頓幀數(shù)低是誰的鍋?我來幫你分析
          神舟Z7(藍(lán)天P655系列公模)
            神舟z7這一系列游戲筆記本十分著名,素來以優(yōu)秀的性價比著稱,散熱設(shè)計也有很多可圈可點(diǎn)之處。這個模具使用了兩個小號多扇葉風(fēng)扇和三根熱管幫助顯卡散熱,串聯(lián)的風(fēng)扇使散熱鰭片面積極大,顯卡均熱板同時照顧了GPU核心、顯存以及部分電感。雖然風(fēng)扇尺寸較小,但兩個小的終究比一個大點(diǎn)的要強(qiáng),而且顯卡十分靠近風(fēng)扇所以三根熱管緊貼風(fēng)扇,長度很短,大面積鰭片提高了散熱效率,最終帶來了極為優(yōu)秀的散熱表現(xiàn)。
            但是在CPU散熱方面該模具僅使用了兩根熱管和一個小尺寸風(fēng)扇,CPU距離風(fēng)扇距離稍長,導(dǎo)致熱管長度也被迫拉長,風(fēng)扇直徑很小,散熱鰭片面積也不大,最終導(dǎo)致CPU溫度偏高。雖然該模具在后來的型號為CPU增加了均熱板設(shè)計,將風(fēng)扇金屬外殼與CPU相連,但上述的劣勢還是讓這個模具存在了遺憾。
          游戲卡頓幀數(shù)低是誰的鍋?我來幫你分析
          某廠商主流游戲本的散熱模塊
            這款筆記本的散熱模塊參考上面的z7就比較好分析了,CPU和顯卡部分共用了兩根熱管(一根8mm一根6mm),通過兩個小尺寸多扇葉風(fēng)扇散熱,顯卡部分覆蓋GPU核心、顯存和部分電感,同樣串聯(lián)的風(fēng)扇使末端散熱鰭片面積較大。因?yàn)閷PU和顯卡串聯(lián),所以熱管長度很長,在CPU單獨(dú)負(fù)載時散熱效果還是可以的,但是雙烤的話二者會互相影響,最終效果可能會不盡人意。
          游戲卡頓幀數(shù)低是誰的鍋?我來幫你分析
          微星GT80系列的散熱模塊(圖片來自網(wǎng)絡(luò))
            微星GT80的散熱模塊體現(xiàn)出了暴力直接的散熱理念,大家可以看到左右兩邊的大尺寸風(fēng)扇分別照顧了左右各一塊MXM接口顯卡,并各自伸出一根熱管為CPU散熱。該模具風(fēng)扇的出風(fēng)開口不同于上面兩個模具,是同時向機(jī)器尾部和側(cè)面同時出風(fēng)的,這就要求風(fēng)扇的風(fēng)壓要足夠強(qiáng),因?yàn)橐瑫r吹透兩部分散熱鰭片要求是很高的。再看熱管,兩個顯卡的熱管都使用了環(huán)形設(shè)計,雖然熱管長度很長影響了散熱效率,但還是架不住熱管數(shù)量太多風(fēng)扇風(fēng)壓夠大,最終散熱效果還是很不錯。
            而這個模具的CPU部分分別“借用”了兩邊的風(fēng)扇與后散熱鰭片,很明顯會受到顯卡散熱的影響,所以實(shí)際的散熱效果并不怎么好。但是瘦死的駱駝比馬大,效果不好也只是相對而言的,實(shí)際效率還是遠(yuǎn)遠(yuǎn)強(qiáng)于主流筆記本的。
          游戲卡頓幀數(shù)低是誰的鍋?我來幫你分析
          藍(lán)天P870模具的散熱模塊(圖片來自百度貼吧)
            這個模具的顯卡散熱設(shè)計就比較有趣了,因?yàn)樗状问褂昧俗烂婕塆PU GTX980核心,所以為了壓住這個不成熟的大客戶特地設(shè)計了這個奇怪的顯卡散熱模塊。雖然奇怪,但是卻很值得一說,這個模塊和最上面的神舟z7設(shè)計目的相似,都是使用雙風(fēng)扇來壓一個顯卡,但稍有常識的人都能看出,這個模塊的效果比z7的不知道高到哪里去了。該模塊不僅風(fēng)扇直徑大厚度大、熱管眾多(兩個風(fēng)扇共六根熱管)、均熱板覆蓋幾乎整個顯卡PCB,而且散熱鰭片面積出奇的大,這個散熱規(guī)模已經(jīng)問鼎筆記本界了,最終散熱效果可想而知,估計任何顯卡溫度都壓得住。
            而CPU部分也同樣強(qiáng)力直接,三根熱管、一個大尺寸風(fēng)扇和大面積散熱鰭片共同為CPU散熱,雖然因?yàn)槭褂玫氖亲烂婕壧幚砥鳎琓DP較高所以溫度一般,但是其散熱實(shí)力卻不容置疑。
            最后給出曾經(jīng)的機(jī)皇藍(lán)天P570模具的散熱設(shè)計,具體就不分析了,只要知道有這么一個怪獸就可以了,大家感興趣可以自行搜索。  
          游戲卡頓幀數(shù)低是誰的鍋?我來幫你分析

          藍(lán)天P570


            上面分析了這么多估計大家都看暈了,我之所以進(jìn)行這些分析,最終是為了方便大家理解下面的散熱模塊設(shè)計優(yōu)劣歸納,那么下面我就來說一下。
            其實(shí)評價散熱好壞主要就是看以下四點(diǎn):1、散熱鰭片的體積是否夠大(這點(diǎn)很重要)。 2、風(fēng)扇的數(shù)量、直徑、厚度、轉(zhuǎn)速帶來的風(fēng)壓是否足以吹透散熱鰭片。 3、熱管數(shù)量直徑如何,長度是否盡量短,彎曲度是否盡量小。 4、均熱板覆蓋了多大面積,是否覆蓋了重點(diǎn)元器件。
            對于已經(jīng)入手的本本來講,如果熱管導(dǎo)熱效率低,那除了自己加焊熱管或是改水冷(我選擇死亡)之外沒什么更好的辦法,買那種銅制貼片之類的增加散熱面積其實(shí)比較杯水車薪,如果開后蓋用風(fēng)扇吹或許會有幫助。而對于風(fēng)扇風(fēng)壓低吹不動散熱鰭片的機(jī)器來說購買一款抽風(fēng)式散熱器是一個很好的選擇,雖然這樣會對風(fēng)扇造成損害,但散熱效果比原來不知道高到哪里去了。因?yàn)槌轱L(fēng)散熱器不僅提高了出風(fēng)效率,同時也會通過氣壓帶動機(jī)器的進(jìn)風(fēng)效率,真是一舉兩得啊(當(dāng)然,你得接受那飛機(jī)起飛一樣的噪音)。
           

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