什么风冷能轻松压住5900x?
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黑鲨游戏手机采用的“液冷”是什么原理?
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以说到液冷绝大部分发烧友就想到桌面电脑那一套狂拽酷炫的冷光液冷组合,但是实际上这并不是液冷的首次运用,我们其实在工业领域早早就已经有所尝试,而且形成了稳定的散热系统,后来又被运用到笔记本电脑上,这种散热技术我们很少称之为液冷技术而是有一个独特的名字--热管效应。而刚刚发布的黑鲨手机运用的就是这种技术。
热管原理其实已经在众多的领域中熟练掌握了,比如航天,军工等领域,就连核电站的散热也运用了热管原理。人类对于热管的散热能力甚至已经可以精准把控到使用公式进行计算,总之热管长度适中的情况下,越宽越直散热能力就会越好。那其实在黑鲨手机当中呢运用的就没有这么复杂了,因为手机内部空间有限,没有主散热单元,热管路径也较短。基本热管就是把高热端的热量分散开,同时覆盖石墨板辅助热量扩散。说白了就是把cpu的热量分散给多半个手机,其实最后的效果并不是提高散热,而是让整体不会出现过热的情况,但是热量依旧存在在手机上。这也应该是我见到的最小的热管了,比三星s7edge的还小,但是对于散热的帮助还是不容小觑的。
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发烧的黑鲨手机据说专为游戏而生,其最大的卖点就是采用了“液冷”原理,更有广告宣传采用了核工业冷却技术、航空冷却技术。
先来看看工业上冷却大功率发热设备方面的良好实践
其实液冷手机也不是什么新概念,因为工业上对于产热多的设备一般都是采用水冷的方式来带走热量。如第一次世界大战中一天射倒60000人的马克沁重机枪采用的就是水冷枪管。产热次多的设备一般就采用强迫对流风冷,通俗的表达就是给设备装个风机,强制增加对流。
以上冷却方式也广泛应用于工业计算机和台式计算机,目前又一股脑的呼向了手机,所以这本就不是什么新鲜的技术。
那么手机液冷到底是个什么原理?
目前有的厂家为了制造噱头,宣传采用了航空冷却技术、核工业冷却技术,我在这里可以认真讲核工业采用的并不是新的冷却技术,也并不是什么高端的技术,仅仅是设备比较可靠罢了。
核电站采用的液冷,冷却介质大多数采用的是水,使用水泵等设备给水提供一个压头,使水强迫流过被冷却的设备,从而将热量带走,换热方式就是对流换热。
手机由于空间有限,连个风扇安装的空间都没有,更不必说安装一台驱动水流的泵的空间,无法采用强迫水冷方式,因此手机液冷只能采用自然对流的方式,如下图。
自然对流的建立需要一个冷源和热源,手机冷源和热源之间有温差,温差产生的密度差建立自然对流,但是自然对流的建立除了密度差还需要位差,需要管路的阻力很小,因此实际中建立自然对流并不容易,尤其是在一个细小的铜条中建立自然对流更不容易,而且自然对流效率也并不高。
综上,目前液冷手机的噱头比实际意义更大,实际上自然对流并不能建立,还是利用了如上图中的铜条将CPU的热量导出然后将热量传递到手机壳依靠自然散热散发掉,至于铜条中液体并没起到多大的作用。其利用的本质原理还是增大换热面积来增加散热的。
最后科普下核电站中的自然循环
核电站事故下冷却蒸发器的方式和手机的液冷采用的原理相同——即自然对流。事故下一回路失去主泵驱动,于是介质就在依靠冷源蒸发器和热源堆芯之间的温差来建立自然循环从而实现热量的导出。
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液冷散热技术并不是新鲜的技术,很早之前已经应用在电脑CPU散热器上。但是应用在智能手机上还是第一次,由于手机体积小应用在手机上比电脑CPU上更技术要求更高,实现更难。
拆过电脑机箱的应该看到过,有些CPU散热器是由钢管覆盖的,用心摇晃铜管内部会发出“水流”的声音,这并不是普通水流,面是循环液,用于散热的。
根据小米官方的宣传可知黑鲨游戏手机采用了多级直触一体式液冷系统,有三回路的液冷散热。但是由于首次将液冷系统安装在手机上,隔着手机屏幕看不到内部结构,并不知道是怎么实现的,等待大神们首拆黑鲨游戏手机。
黑鲨的“液冷”其实就是热管,原理是在铜管中注入散热用液体,液体在铜管吸热端吸收热量蒸发成汽体,循环到另一端散发出热量冷却成液体,再通过铜管内材料虹吸到吸热端完成整个循环。这种热管两端的温差越大,散热效果越好。
通过网上的拆机视频,我们可以看到,黑鲨的热管并不长,并没有将热量传递到远离发热区的地方,更多的是将热量传递到后面板,而后面板又把一部分热量传递到散热端,整个热管几乎都在发热区,散热端的温度降不下来,这样热管发挥的作用十分有限,更多的还是铜片导热到后面板。
如果是合格的热管导热,应该至少将热管连接到中框或者手机中下部位,远离发热区,热管两端温差大,才能更好的实现导热的作用。整条热管几乎都覆盖在发热区,液体的蒸发冷凝效率非常低,热管作用十分有限,导热的主力军还是铜片和石墨贴。
黑鲨的机身内部使用了大量的散热石墨贴,手机散热效果还是很好的,不过这个液冷,只是个噱头而已。