讲究!探秘东芝至尊轻薄本的散热系统
创始人
2024-08-02 03:11:32
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笔记本电脑正变得越来越轻薄,但高性能的处理器和GPU、无线设备、硬盘等组件的发热量却有增无减。目前用于笔记本电脑的英特尔移动双核酷睿处理器的TDP(热设计功耗)为35W,四核酷睿i7则为45W以上。那些用于游戏的移动版GPU更是功耗惊人,ATI Mobility Radeon 5870的TDP是55W,而NVIDIA刚刚发布的GeForce GTX 480M则达到了恐怖的100W!根据资料,体积为1升的物体功耗超过10W,就不能通过自然冷却来散热,如果这些热量积累起来,轻则让用户感到不适,严重的甚至会诱发死机乃至硬件的损坏。对于笔记本电脑而言,用户的使用体验不仅仅取决于处理器的性能、硬盘的容量以及液晶屏的分辨率,散热也是重要的一环。因此越来越多的消费者在购买笔记本电脑时,把散热作为一个重要的考量指标。

东芝不仅仅是笔记本电脑的发明者,并且在25年来一直主导着笔记本电脑技术的革新,散热方面也不例外。早在1994年,东芝就发明了热管散热技术,并在数年之后将这一技术应用于笔记本电脑。1995年,东芝又推出了冷板散热技术,这一技术可以将笔记本电脑的散热性提高6.5倍左右,是当时最先进的笔记本电脑散热技术。为了满足较大发热量的高性能笔记本电脑的散热需求,东芝还开发了笔记本电脑液冷散热系统,并在WPC 2002展会中展出。这款散热系统采用轻质铝合金铸造,总重约300克,散热板置于液晶屏背面,循环泵与散热板采用一体化设计,运行时几乎没有声音,拥有10年使用寿命,工作介质采用基于乙二醇的冷却液。除此之外,东芝还是全球最大的静音轴承供应商之一,GE-东芝有机硅公司也生产多种高性能导热脂,这些也进一步巩固了东芝在散热方面的领先地位。

 

 

 

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东芝的笔记本电脑水冷散热系统

进入21世纪以来,随着散热问题的凸显,先进的热设计技术也被引入到笔记本电脑制造业中。所谓热设计,就是利用计算机模拟各个部件的发热和内部气流,从而根据热力学模拟结果确定设计和散热方案的技术。只有采用先进的热设计确定方案,再辅以行业领先的散热技术,才能使笔记本电脑真正“清凉”。目前,东芝的所有型号笔记本电脑都经过完善的热设计,以确保它们能够完美地发挥性能,满足最挑剔的消费者的需求。

 

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Qosmio X50(报价 参数 评测 图库)5的机身位置温度分布图

 

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Qosmio X505的背面局部拆解

东芝拥有多条笔记本电脑产品线,我们首先以影音娱乐性能见长的Qosmio系列旗舰机型——Qosmio X505为例,看一看它的散热设计。这是一款性能强劲的,以影音娱乐为主的笔记本电脑,使用了英特尔Core i7 720QM四核处理器,搭配性能中等的NVIDIA GTS 360M显示核心,此外还有6GB DDR3内存、18.4英寸Full HD显示屏、64GB SSD+500GB 7200RPM硬盘、各类无线网络设备等等,发热量相当大,但根据第三方独立媒体评测,这款笔记本电脑的热量控制相当出色,机身不同部位的温度都较低,就连最高温处——主散热器出风口附近的位置也只有113oF(45oC),左右掌托的位置更是只有26oC左右。这是基于一些先进的设计理念:首先,东芝利用充足的机身空间,尽量将发热量较大的组件分别放置,从底部散热孔的位置可见CPU和GPU采用了单独散热的方案,而且二者的位置较远,避免了统一散热导致的局部热量集中,也避免了使用较长的热管使得热量散失在机身内部。SSD硬盘和7200rpm硬盘的位置也不在一起,硬盘上还配备了对应尺寸的金属片,除了起到保护作用外,还可以辅助散热。电池的位置则被安排在右下角,与CPU和GPU距离最远,避免高温使电池寿命缩短甚至造成危险。其次,Qosmio X505充分考虑了被动散热的利用和人体工程学,在CPU、GPU、北桥、内存等位置拥有较大的格栅式散热孔,四角较高的橡胶垫和主散热区凹进部分保证了热量出口部分(散热孔)拥有较好的热量排放空间,顶部还有对应的散热孔以形成有效的风道。而在用户敏感的掌托部分,Qosmio X505没有设置任何高发热部件,而且还将掌托设计成稍稍隆起的形状,以保证掌托保持舒适的温度。最后,东芝还拥有先进的智能温控系统,通过调节散热风扇的运行和转速,使整个系统会变得更加可靠、长寿,同时节省机器用电、有效降低噪音。

 

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Portege R500的机身底部和拆解。

对于以小巧著称的Portege R系列而言,尽管它采用了超低电压处理器和集成在北桥的GPU,但对于这样紧凑到极致的设计,发热依然是个很大的问题。而且由于机型限制,也不能使用较大的散热片,这就对R系列的散热提出了进一步的挑战。以Portege R500为例,它拥有7mm厚的光驱,主板只有巴掌大小,集成程度很高,因此在散热设计方面进行了大量优化。它的机身使用导热性好的镁合金制造,这样整个底部机身就相当于一大块散热板。机身底部在无线网卡、内存、硬盘等相应位置还开有辅助散热孔,机身左侧则留有主散热器的散热孔。由于发热量较小,处理器和北桥的主散热器仅用了单热管,主动散热风扇采用了拥有15个叶片的超静音风扇,即使在全速运行时也几乎没有噪音。此外,Portege R500也拥有键盘辅助散热能力。借助这些设计,在第三方媒体进行的测试中,运行PCMARK半小时后,温度最高的出风口也仅有52oC,其余位置则一般不超过40oC,良好的散热是R系列畅销的重要原因之一。需要说明的是,Portege R500的7mm超薄光驱同样经过了良好的热设计,以保证在更小的封装体积内多个激光头的顺畅散热。

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