| 出版日期：2000-11-06 总期号：970 本年期号：82 |
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不可低估的笔记本电脑散热
众所周知，散热问题关系到电脑的稳定性，解决不好会导致电脑性能的严重下降，并影响产品可靠性，严重的还会影响电脑其他部件的使用寿命，而且许多不明原因的宕机也常常是散热问题所致。对台式机来说，宽大而通风良好的机箱、大面积的散热片、强劲的风扇加上合理的布局，解决散热问题相对简单。而对于笔记本电脑，由于体积的限制，各部件集成度都很高，散热问题解决起来比较棘手。 随着笔记本电脑的性能越来越高，机器内部的芯片产生的热量也越来越多，在很短的时间内，芯片即可达到很高的温度。人们在享受高性能笔记本带来的惬意的同时，也面临着要不断有效解决笔记本电脑散热的问题。而散热的方法更关系到笔记本电脑电池的寿命，不良的散热方法会使电池消耗过大，缩短使用时间。笔记本电脑中央处理器产生的热量最初是依靠小风扇进行散热的，这种方法极其费电，散热效果也不佳。因此，散热问题一直是笔记本电脑最大的技术瓶颈之一。对散热方法的研究和探讨已经成为笔记本电脑专业生产厂商不容忽视的问题。为了实现有效的散热手段，笔记本电脑厂商则也从工艺、材料、设计上精雕细琢，力求寻找能够有效散热的良好途径。 东芝 笔记本电脑的散热技术 
portege 3480散热导向 在笔记本电脑的散热设计方面，东芝公司一直都是这方面的领航者，散热技术不断地推陈出新。从1994年最早的散热管（heat pipe）技术、1995年的冷板技术（cold plate），再到portege 3400系列采用与汽车冷却系统相似的super cooling技术——水冷散热技术，每一次革新都推动了笔记本电脑产业不断向前发展。 1994年intel公司首次推出pentium cpu，相较于486 cpu来说，处理能力得到大大地提高。但是随之而来的一个问题是cpu等芯片产生的热量也大大增加，热量很难及时、快速地从狭小的笔记本电脑机箱中散失。热量的及时散失是推出奔腾级笔记本电脑的一个致关重要的技术。东芝公司为及时推出内置奔腾级cpu的笔记本电脑，发明了热管（heat pipe）散热技术，并应用于世界首台采用奔腾cpu的t4900型笔记本电脑，这一技术即使在今天仍旧为多数的pentium mobile pc所采用。 随后东芝公司又发明了冷板（cold plate）散热技术，它比其它大多数的pc制造商所采用的散热技术在效率上提高了6.5倍，并在1995年5月首次应用于东芝portege 650型笔记本电脑。 在这同时东芝公司又与microsoft和intel结成战略联盟，在基于笔记本电脑的系统软件如电源管理、多媒体设备驱动及笔记本电脑的高级特性和芯片封装技术开发、cpu与芯片组的定义等方面开展积极合作。1991年东芝公司将tcp（tape carrier packing）封装技术应用于t4400型笔记本电脑中，并又在1994年将tcp技术应用于t4900型中。pentium tcp封装有320个管脚，间距为0.25mm，它需要有高精度的焊接熔膜预涂技术、管脚间距精细而又制作精良的pcb和高精度的tcp安装机械才能进行工业生产。tcp封装技术使得cpu产生的热量能够及时地通过插座、pcb迅速地向四周扩散，从而降低cpu、图形处理器等芯片的温度，使系统能够稳定可靠地运行。 
水冷散热系统 目前的笔记本电脑中采用的散热方式大多数为散热片或散热片+温控风扇、导热管等几种，一般比较常见的是前两种。笔记本电脑在内部采用多种散热方式的同时，还借助机壳进行散热，东芝笔记本电脑的外壳均采用镁铝合金制作，镁铝合金一方面成本比较低，另一方面重量轻，强度大，质地坚硬耐磨，导热性能优良。镁铝合金的外壳使笔记本电脑产生的热量能够快速向四周扩散，同时又具有良好的抗电磁干扰性能。 水冷散热是目前比较复杂但效果最好的一种散热方式。根据热力学的原理，我们知道，液体的导热效率远远大于空气的导热效率。受传统汽车的良好的散热系统的启发，东芝公司在今年又发明了具有里程碑意义的super cooling技术——水冷散热技术。这是一项复杂而又简单的设计，采用水和风扇制冷。它在硬体上表现为一个宽约为4-5mm的扁平金属导管，一端紧贴cpu并带有温控风扇和散热块，一端在键盘的下方并焊接有槽型金属片，整个形状像扇形，沿途经过多个热源点，导管内部充有纯水。这样热源点产生的热量一方面可以传导到带有风扇的散热块上在通过风扇产生快速气流主动通过通风孔散失到机器外部，另一方面导管在主板的底部，利用空气的对流可以将热量通过机器的外壳散出。机器内部的热量得到良好的控制，使得笔记本电脑在设计中性能可配置得更高，用户在使用时更加得心应手。 此外，改进芯片的封装、降低芯片的功耗、使用节能技术、合理分布芯片在主板上的位置等也是解决散热的一个方面。良好的封装技术可以使芯片与主板良好接触，增大接触面积，使热量能够通过pcb向四周扩散；芯片的功耗低，那么它所产生的热量就少；使用节能技术，在某一部件长时间不工作时关闭其电源，就可以进一步减少热量的产生；合理分布芯片在主板上的位置，可以使热源分散开而不至于过分集中，热量就可以均匀地从各个方向向外散失。 方正 笔记本电脑散热方式 
颐和4100散热内幕 方正颐和为解决笔记本电脑的散热问题，采用了铜质热导管、散热块、铝质散热片和散热板、温控风扇等，运用热对流原理自然散热，避免不必要的风扇电力损耗和噪音，并内建温控风扇，使系统在高温环境和长时间使用的情况下仍可保持稳定。 对于cpu的散热，方正颐和8100采用的方法主要是铝质散热片、散热块和温控风扇。在cpu上有一个散热块，散热块上一般是铝制散热片，通常加用温控散热风扇，在风扇和散热片之间是散热胶，接收来自cpu产生的热量。cpu下面有一个温度探头，探测cpu的温度，在使用电池时cpu的温度超过85摄氏度，使用电源时cpu温度超过65摄氏度，温控风扇就会自动启动，温度降低后风扇会自动停止转动。 方正颐和4100除其它散热技术外，还采用铜质热导管技术，铜质热导管长20cm左右，直径0.5cm。散热管内有纤维和水，管内抽成真空后，一端贴近cpu，另一端则远离cpu。它的工作原理和冷气机的工作原理类似。 
颐和8100散热内幕 方正颐和笔记本电脑还采用键盘对流散热技术。把键盘装到笔记本主板上时，键盘底部就会和主机板接触，于是，正好可以利用键盘底部将cpu产生的热冲量传导出去。在键盘的构造上，每个按键都需要4个孔才能够容纳，热量于是经由按键孔排出。 此外，使用散热结构更严谨、功耗更小的专用cpu是保障笔记本电脑散热问题的基础。方正颐和 4320、4330、6520、8100均采用 intel pentiumⅢ600 mhz 以上，具有speedstep技术的笔记本电脑处理器，这种节能的移动处理器在带来更高性能的同时，也为有效解决散热问题开辟出一条新的途径。 浪潮 飞扬笔记本电脑散热方式 
飞扬内部散热结构 浪潮的飞扬系列笔记本电脑采用结合主动与被动式散热设计构成动态散热技术：采用独特的铜导管及“机体内镁铝合金框架”散热技术，利用热对流的方式将热量自然排放至机体外，在最小空间内创造最高热交换效率，以确保系统恒久运作的稳定性；采用主动式精密高效率隔离热交换模块设计，能在系统全速运作时，直接以高速冷气流带出高速组件产生的高热，避免因过热导致死机或减少零件寿命，其具体特点如下： 1. “机体内镁铝合金框架”散热技术，采用超轻量、高刚性、高传导率的镁铝合金框架，运用辐射均温热对流原理，能在系统一般运转及待命状态下自然散热，省却不必要的风扇运转造成电力损耗及噪音，同时也更进一步地提高了系统的稳定性。 2. 在机器的四周布有大量的散热孔，机器内的热量可通过这些散热孔散布到周围空气中。飞扬2000系列笔记本还有独到的底部导风槽设计，增强底部对流散热效果。 3. 在键盘的下方有一个大小和键盘相仿的薄散热铝板，在铝板上附有一根导热率高的铜导管。这样，系统中局部区域（如cpu模组区域）的热量可通过导管均匀散布到整个铝板上，再通过散热孔，热量就可散布到周围。 4. 在键盘背面有分布均匀的散热孔，按键被按下时，机器内的热量就会从这些散热孔散布到周围空气中。 5. 智能温控系统：当系统温度达到70摄氏度，风扇自动打开。当系统温度继续升高达到90摄氏度时，cpu的工作频率将降到额定频率的1/4。如果系统温度降回到80摄氏度时，cpu的工作频率恢复为额定工作频率。系统温度继续下降到60摄氏度时，风扇自动关闭。 伦飞 3d高效能散热方式 
图1 在保证电脑“小而全”的需求之外，efio!1000采用了伦飞首创的3d高效能散热技术。 
图2 首先采用同质导体进行散热，以铝合金金属铸造成合金导体散热装置，能把集中一点的热均匀且快速地传导至整个铸造合金体，其导热效果远远优于其它金属转接交换。 
图3 其次，一般笔记本电脑的散热方式多采用平面散热片的方式(导热截面积小)，或者运用大量散热片为强化结构而做成框架形状，其实对散热并非卓著；而efio!1000采用导流铝合金通道设计的3d立体散热传导方式，将大幅度增加传导金属导流体积(截面积)与表面散热面积,可有效带走金属表面的温度；弧形导流通道的独特设计，符合流体力学，利于导流亦可增加最大散热接触面积，是导流的最佳设计。同时，采用3d散热导槽，大幅提高了导体与冷气流的接触面积，搭配同质模组能迅速降低温度。 
图4 先进的热导管传导散热技术,将热量由导管传至每一个接触面进行导热，有效地将热点转成热线，再将热线以面的形式传至整个模块，均匀又快速地传导散热! fuzzy智能型温控风扇的设计，充分节省能源并有效延长电池使用时间。散热风扇利用cpu侧边的温度传感器随时监视温度，当温度过高时则提高脉波电流密度，自动加速驱动散热风扇进行降温；当cpu降温至设定温度后，经温度感测器感测后送出较低密度之脉波电流，散热风扇将会降速运转，以智能型温度调整转速来达到省电的功效！ 海信 银狐笔记本散热方式 1. 外壳采用铝镁合金材料，散热性好。 
图1 2.cpu采用支持intel speedstep技术的intel mobile pⅢ，有效降低cpu功耗，降低cpu发热量。主板主芯片加装散热片，增强芯片散热效果。（图1） 
图2 3. 内部结构采用独特的导风槽设计，cpu散热片采用循环冷凝技术，通过散热风扇可快速将cpu产生的热量迅速排出机体外，有效降低内部温度，增强了系统的稳定性。（图2） 
图3 4. 主板cpu插座背部及发热量极大的显示芯片加装散热片，使散热面积大增，同时散热片于键盘背部紧密接触，进一步增强了散热效果。（图3、4） 
图4 5. 首家推出的auto-cooling智能温度监控系统，如机体热量高于上限温度，系统自动启动排热风扇，将温度始终控制在标准状态下。 实达 风采5500/5600的散热方式 
图1 1. 双面镁铝合金外壳有利于内部热量的快速导出；高速的散热风扇进一步加强机器内部热气流的排出；加高的垫脚有利机器底部空气的对流达到散热的目的；独有的大面积百叶窗式散热设计有利于热气流的对流（见图1）。 
图2 2. 高导热性能的导热胶能够高效率地将热量传输到铜制导热管 和铝制散热片上；并有高速散热风扇（见图2）。 
图3 3. 铜制导热管能够将cpu运作时产生的热量及时传输到风扇上方（见图3）。 
图4 4. 键盘背面的金属板将吸收散热片剩余的热量并将热量传导到机器外部（见图4）。 感觉凉快了吗？ 虽然没有把市面上所有的笔记本电脑品牌都大卸八块来看个究竟，但就从收集到的这些资料，我们不难看出，为了实现有效的散热手段，笔记本电脑厂商们从外形、材料、构造、设计上可谓是下了一番功夫。而且，我们也不难看出以下几点规律： 凭借着成本低的优势而一直被众多厂商所接受的利用散热片、风扇散热的原始散热技术，已不能单靠其肩负笔记本散热的重任； 键盘对流散热不失为一个很有创意的方法，不仅充分利用了笔记本电脑的空间资源，更将散热技术的解决推向了一个新阶段。我们知道，笔记本电脑很薄，当把键盘装到主机板上时，键盘底部就会和主机板接触，于是，正好可以利用键盘底部将cpu产生的热冲量传导出去。在键盘的构造上，每个按键都需要4个孔才能够容纳，热量于是经由按键孔排出，当热空气从按键孔排出时，冷空气就从按键孔流入，以取代热空气。由此可以看出，键盘对流散热不仅充分利用了现有资源和环境，而且颇为有效。 此外，比较有特色的还有东芝笔记本电脑的冷、热板散热技术。东芝在主板散热方面处于领先地位，后来又发明了新的方法——冷板方法，散热效率提高了大约6.5倍，使笔记本电脑散热问题得到化解； 而导热性较好的铝镁合金材质、先进的铜导管散热技术的出现，更是笔记本电脑散热技术的有效补充。 但是，也有专家指出，如果主板设计优良、布局合理的话，是没有必要考虑太多重的散热的，那么，是不是真的主板设计不太合理的笔记本电脑才不得不去考虑重重散热呢？这个问题对于我们来说还仍是一个谜。不过，有一点是明确的，笔记本电脑的散热还没有完全走向成熟，这也就是笔记本电脑虽然在趋向轻薄、但又迟迟不能实现“轻薄便携是主流”的一个重要原因，所以，尽管有了如此多的散热招数，我们的感觉依然还不是很凉快，更新、更有效的技术突破仍然是我们的期待！ |
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