拯救笔记本电脑，把热赶出去!_基础信息化_终端和服务器_6283

拯救笔记本电脑，把热赶出去!_基础信息化_终端和服务器_6283 拯救笔记本电脑，把热赶出去!_基础信息化_终端和服务器 炎炎夏日，正是考验笔记本电脑的关键时刻。在笔记本运算性能增强的同时，越来越多的热量正在被散发出来，如果处理不好，很容易影响用户的使用心情，影响机器的稳定性，甚至导致死机。 显然，要拯救笔记本电脑，就得把热赶出去! 那么，如何才能更好地解决笔记本电脑的散热问题呢, 第一步:散热尤为重要 要想笔记本电脑取得较好的散热效果，首先就要做好散热设计。应该说，散热设计是笔记本电脑整体设计中非常关键的步骤，它直接影响了笔记本电脑的可靠性。特别是在大多数国产笔记本品牌中，虽然在主板研发等核心技术方面，涉足不深，但整体的散热设计却付出了很多努力。 在散热方面，华硕独家开发ADTD II第二代智能动态散热技术。这是一种经典的散热设计，我们就以它作为例子来讲解散热设计。 华硕ADTD ?第二代智能动态散热技术，源于“智能变频空调”制冷技术。它是通过直管通道式换热，智能系统调节风扇的旋转速度进行降温。它由高效率直吹式热交换技术、第二代智能型风扇转速控制技术、ASUS PC Probe华硕系统诊断家三部分组成。 直吹式热交换技术 华硕高效率直吹式热交换技术，是利用中空铜质导管在管内形成对流，让CPU产生的热量迅速传导至处于风冷环境的散热片上，避免扩散至系统内部造成过热。高交换效率的铜质散热片及铜质热导管直接将热量借风流导出，有效降低CPU温度达5?。 同时，华硕还利用超大尺寸铝制散热片设计附于整个键盘下方，突破空间限制，完全覆盖主板热源，彻底吸收机器内部热力。(见图1) 智能型风扇转速控制 智能风扇配有特有智能芯片，能在一个温度范围内启动并自动平稳地提升风扇转速。当CPU温度达到某一程度时，才全速转动，既提高了散热效果，又减少了耗电量，同时也降低了风扇的噪音，合理地调节风扇转速，具有散热、节能、降噪的三重优点。 当CPU温度升至64?时，风扇开始以4000转低速运转;84?时，风扇开始5300转全速运转;当温度达到90?时，智能芯片将强迫CPU进入Speedstep; 当温度高过100?时，智能芯片将强迫电脑系统关机。如此多的温度设置，可以确保CPU处于最佳的使用温度，保证笔记本电脑的稳定使用。(见图2) 温度诊断系统 华硕笔记本还有一个专门的温度诊断系统，这就是ASUS PC Probe。它能够在线监控系统温度，显示主要热量部件，如CPU等的温度变化，通过主板监控内部温度，利用风扇动态降温。这个系统利用分布在主板上的温度传感器准确地将温度状况传给主机，并通过监控器自主设定风扇的运转状况，设定温度报警、系统关闭等功能，充分保障主机不会因过度使用而毁坏。(见图3) (E2) 图1 华硕笔记本散热结构分析图 图2 华硕第二代智能风扇控制技术 图3 处理器温度与风扇噪音的关系 ACS空气动力散热体系 在目前笔记本散热解决方案中，微星科技的ACS(Advanced Cooling System，高性能散热系统)也是比较有特色的整体散热解决方案。ACS技术已经成为微星科技笔记本产品中的核心，成为整个产品稳定的关键。 微星ACS能够发挥强大散热效能的根本在于，它充分考虑了热量产生、流动、循环的自然过程，然后通过对笔记本内部部件以及散热器的合理布局，让热量顺利地向有利于散发出去的方向传递，从而有效解决散热问题。 从图中我们可以看出，ACS应用风管与先进热导管技术，透过键盘下方的导风管将冷空气吸入，再由导热管利用温差传导快速导热，有效地将系统内部热空气散到机体之外。这种结合被动散热与主动散热，并充分利用空气动力学原理的散热体系，是目前业界非常有效的散热方式。它可以让笔记本电脑在长时间的应用中保证稳定运行，也让笔记本电脑的设计有了更多轻薄时尚的可能性。 微星科技将这一专利技术运用于微星的多款笔记本产品，例如目前受到市场好评的MEGABOOK S250。这是一款12英寸宽屏、超轻薄笔记本，含电池的总重仅有1.78公斤，其时尚纤巧的外观令它赢得了“MM专用本本”的美誉。而在S250靓丽稳定的外下，正是ACS技术的应用使它同时为拥有强劲而稳定的性能。 第二步:图解笔记本电脑散热结构 与台式电脑不同，笔记本电脑由于结构紧密，其散热方式比较独特性。目前，在大多数笔记本电脑中，主要采用了风冷散热方式。笔记本电脑如何通过风冷的方式，进行散热的呢,为了让大家了解清楚，我们将拆解一台三星的X50笔记本电脑，逐步分析其散热原理。 把X50拆开后可以看到，它的主要散热模块为一个辐射型(离心鼓风机)风扇带动两个导热管，将覆盖在CPU与GPU上散热片的热量通过风冷循环，将计算芯片的热量导出到散热口上。在主板的设计上，通过布局的改变，将CPU与GPU尽量设计在距离风扇近的地方，提高导热管的效率，并将硬盘等发热源分散在机身内部，利用内部的空气对流解决一部分热量的散发。下面就从不同的部分，看看三星在散热方面的具体解决办法。 X50的散热系统采用了风扇+热管+散热片的组合。由于采用的是辐射型的风扇，无法将CPU上的热量直接吹散，只有通过热管技术，将热量传导到风扇口才能达到散热效果。X50的热管是由管壳、吸液芯和端盖组成，将管内抽到负压后，充以适量的工作液体，使紧贴管内壁的吸液芯毛细多孔材料中充满液体后加以密封。管的一端为蒸发段，另一端为冷凝段，根据需要可以在两段中间布置绝热段。当热管的一端受热时，毛细芯中的液体蒸发汽化，蒸汽在微小的压差下流向另一端，放出热量凝结成液体，液体再沿多孔材料靠毛细力的作用流回蒸发段。如此循环不已，热量就由散热片导向了风扇口，并由风扇将热量从笔记本的侧部排出。 在使用笔记本的过程中，往往会因为机身的某一部分过分发热影响了整体的使用效果。比如在触摸板的两侧，键盘下的手托部分，如果其中某一部分温度过高，会严重影响使用者的使用效率，造成键盘使用不充分。比如某些笔记本的硬盘就设置在右侧的手托位置，在长时间使用后，笔记本手托的一侧温度会非常高，甚至达到无法工作的程度。三星正是在大量调查的基础上，找到了这样一个散热盲点。为了保证手托部分的温度相对平均，X50在触摸板的两侧设置了两片很大的散热片，并通过中间的热管连接起来。这样将笔记本内部的温度均匀分布在散热板的两侧。此外，在笔记本的键盘下方设置了一块固定金属板，将内部电子器件与外部分开，支撑起键盘，提高内部的金属强度。同时在金属板的左侧还能看到热管的走向，此时，金属板就变成了一个大的散热片，为内部的工作提供了多一层的散热功能。 (E2) 三星X50主板图 键盘支撑金属板兼顾散热功能 第三步:寻找未来散热技术 随着笔记本电脑的性能越来越强， 散热需求也越来越大。特别是某些用于制图的笔记本电脑，更需要超强的散热能力。于是，本来用在服务器、工作站上的液冷散热方式，也开始移植到笔记本电脑中。 纵观国内外笔记本电脑产品，现有的散热技术主要有风冷散热、水冷散热、热管散热等。风冷散热是其中的主流。液冷散热是目前比较复杂但效果最好的一种散热方式，它采用液体和风扇制冷。这种方式比其他诸如风扇散热方式拥有更佳的散热效果，因此也具有更高的稳定性和可靠性。 针对此种情况，不少厂商开始对笔记本电脑配置液冷装置。例如，东芝、NEC等厂商相继展示了各自研发的采用液冷散热系统的笔记本样品。 早在“WPC EXPO 2002”上，东芝就展示了自己设计的液冷笔记本电脑，这是其3年多的研究成果。东芝液冷笔记本电脑采用液冷散热系统的构造，最大的特点在于充分利用了笔记本上盖的表面积，使得覆盖整个液晶屏的上盖都成了散热片的一部分，而大部分的冷却液(二元醇类的不冻液)也存储其中。 图1中可以看到，散热板周围(有多个凹坑设计，可以增加容器的强度)的位置是冷却液存储罐，通过圆圈所示的通道同导热管导通。 此外，NEC也发布了液冷笔记本。它将压电泵、水箱和包含水循环通道的铝散热板有机地集成在一起。 NEC研发的水冷模块相对于东芝和日立的液冷装置而言，是一种全新的结构，很好地解决了传统水冷系统的不足。它具有制冷强度大、噪音低、体积小、易于安装等传统水冷系统无法比拟的特点。正因为如此，NEC的这一新水冷系统 应用于笔记本电脑时，可最大限度地降低机箱的厚度，并且能很好地减少电脑工作时的噪音，实现卓越的性能、纤巧的外形与低工作噪音的统一。 NEC的水冷系统易于安装在所有的IT设备中。它不但适用于笔记本电脑，而且是服务器和台式机的理想之选。据业界人士预测，NEC的压电泵水冷模块将作为在IT设备中普及水冷系统的核心技术，并有望成为传统水冷散热装置和散热管理的替代产品。 图1:散热板是冷却液的流路也是一个容积不小的冷却液储存罐 图2:NEC水冷系统 世界最薄笔记本散热有道 作为目前世界上最轻也是最薄的笔记本，Sony X505在内部设计上有许多不同于目前主流笔记本产品的地方，尤其是它的散热技术确有独到之处。 对于一款极端轻巧的笔记本来说，散热部分的设计非常重要。由于产品内部的设计空间十分有限，X505内部不允许安置任何尺寸的风扇。即便是体积较小的热管式散热装置也被过薄的机身逼得毫无容身之地。 X505内部完全采用了物理材料散热技术。由于整个机身大部分为金属构架，所以机器整体分为10个散热区域，将处理器、硬盘芯片组发出的热量均匀地散发出去。而在热量相对比较集中的处理器部分，设计者采用了一种导热性极佳的 碳-石墨合成材料，将处理器整个包裹起来，并通过一定的管道将热量导入到外壳材料中。这样不仅有利于增大散热面积，而且也便于热量有方向性地散发出去。 如图所示，首先把处理器产生的热量通过合成片上向四方延展的叶片，把热量传递到距CPU较远的位置;因为延展叶片与外壳密合成一体，所以延展叶片上的热量又通过外壳进行自然的热传导，与外界空气进行热交换，力求达到热平衡。这也就形成了散热的驱动源，可以保证热交换过程的循环体系正常运作。 第四步:将热量迅速传导到外壳的不同部位 例证:笔记本电脑“热不死”, 炎炎夏日，笔记本电脑是否能够经受炎热而不死机呢,最近，联宝举办了100台笔记本电脑的拷机测试，主要包括了联宝CL56和FY71两款产品。在一个月的拷机测试中，联宝笔记本运行良好。 在连续长时间的运行后，联宝笔记本也只在CPU附近稍有温热感。风扇除在开机时规律的运转外，在整个过程中都非常安静，硬盘的运转也十分稳定，几乎听不到运行的噪音。从整个测试中，联宝笔记本可谓是“热不死”。 联宝笔记本是如何做到“热不死”的呢, 散热空间充裕 由于联宝笔记本电脑不做超轻薄设计，所以散热空间比较充裕，所有的机型都采用风扇和散热片相结合的散热方式。风扇为智能温控风扇，随着CPU温度的变化调整风扇的开启和停止以及风扇的转速。散热片采用高导热性的合金材质并配以真空导热管，提供最佳的散热效果。 大面积散热片设计 联宝笔记本普遍使用的另一项散热是大面积的散热片。联宝的笔记本都会在键盘下方使用一块大面积的散热片，把一部分热量通过键盘周围的空隙发散出去。同时，键盘底部会有一些小孔，随着敲击键盘，使键盘内外空气发生交换，外部的冷空气进入机器内部，机器内部的热空气被置换出来，达到散热效果。 气流风道设计 联宝笔记本电脑根据内部主要发热部件的布局，设计空气流动的方向，达到最佳的散热效果。 以上三种方式在联宝的所有机型中都普遍采用，所以联宝的笔记本电脑散热效果都比较好，过热死机的现象很少在联宝的笔记本电脑上发生，甚至很多时候，电脑用了很长时间，风扇都不会转一下。 这也是联宝笔记本“热不死”的原因。 联宝FY71笔记本 炎炎夏日，正是考验笔记本电脑的关键时刻。在笔记本运算性能增强的同时，越来越多的热量正在被散发出来，如果处理不好，很容易影响用户的使用心情，影响机器的稳定性，甚至导致死机。 显然，要拯救笔记本电脑，就得把热赶出去! 那么，如何才能更好地解决笔记本电脑的散热问题呢, 第一步:散热设计尤为重要 要想笔记本电脑取得较好的散热效果，首先就要做好散热设计。应该说，散热设计是笔记本电脑整体设计中非常关键的步骤，它直接影响了笔记本电脑的可靠性。特别是在大多数国产笔记本品牌中，虽然在主板研发等核心技术方面，涉足不深，但整体的散热设计却付出了很多努力。 在散热方面，华硕独家开发ADTD II第二代智能动态散热技术。这是一种经典的散热设计，我们就以它作为例子来讲解散热设计。 华硕ADTD ?第二代智能动态散热技术，源于“智能变频空调”制冷技术。它是通过直管通道式换热，智能系统调节风扇的旋转速度进行降温。它由高效率直吹式热交换技术、第二代智能型风扇转速控制技术、ASUS PC Probe华硕系统诊断家三部分组成。 直吹式热交换技术 华硕高效率直吹式热交换技术，是利用中空铜质导管在管内形成对流，让CPU产生的热量迅速传导至处于风冷环境的散热片上，避免扩散至系统内部造成过热。高交换效率的铜质散热片及铜质热导管直接将热量借风流导出，有效降低CPU温度达5?。 同时，华硕还利用超大尺寸铝制散热片设计附于整个键盘下方，突破空间限制，完全覆盖主板热源，彻底吸收机器内部热力。(见图1) 智能型风扇转速控制 智能风扇配有特有智能芯片，能在一个温度范围内启动并自动平稳地提升风扇转速。当CPU温度达到某一程度时，才全速转动，既提高了散热效果，又减少了耗电量，同时也降低了风扇的噪音，合理地调节风扇转速，具有散热、节能、降噪的三重优点。 当CPU温度升至64?时，风扇开始以4000转低速运转;84?时，风扇开始5300转全速运转;当温度达到90?时，智能芯片将强迫CPU进入Speedstep;当温度高过100?时，智能芯片将强迫电脑系统关机。如此多的温度设置，可以确保CPU处于最佳的使用温度，保证笔记本电脑的稳定使用。(见图2) 温度诊断系统 华硕笔记本还有一个专门的温度诊断系统，这就是ASUS PC Probe。它能够在线监控系统温度，显示主要热量部件，如CPU等的温度变化，通过主板监控内部温度，利用风扇动态降温。这个系统利用分布在主板上的温度传感器准确地将温度状况传给主机，并通过监控器自主设定风扇的运转状况，设定温度报警、系统关闭等功能，充分保障主机不会因过度使用而毁坏。(见图3) (E2) 图1 华硕笔记本散热结构分析图 图2 华硕第二代智能风扇控制技术 图3 处理器温度与风扇噪音的关系