笔记本电脑的散热技术大观

互联网 | 编辑: 2001-11-06 14:40:15

随着笔记本电脑的性能的提高,其内部所产生的热量也越来越大,使得电脑的稳定性大受影响。现在价格战的战火燃烧到了笔记本电脑的领域,各大生产商为了在竞争中胜出,都提高了笔记本电脑的技术含量,尤其是在散热方面的技术。真所谓“八仙过海,各显神通”,下面我们就来看看种种的笔记本电脑的散热技术。


1.散热板

这是一种基本的散热方法。一般来说,散热板面积越大,传导效率越高,就越能有效散发热量。主机板的底部和上部,各有一块金属散热板;在CPU的位置,有协助散热的系统,接收来自CPU产生的热量。另外,和散热板结合使用的一种十分普遍的技术,是在键盘的下方放一块尺寸与和键盘基本相同的薄散热铝板,在铝板上附有一根高导热率的铜导管,它可以将笔记本电脑内部主要发热区域的热量均匀散布到整个铝板上,并通过散热孔将热量散布到电脑外。


2.风扇散热

风扇散热也是笔记本电脑采用的基本散热方式,且又因其成本低,故大多数的厂商都采用这种散热方式。散热风扇有低风量和高风量两个档,风扇的速度视CPU的温度而定。最初,笔记本电脑CPU是依靠与台式机差不多的小风扇进行散热的,这种方法极其费电,且散热效果也不佳。现在,风扇的设计更加科学,许多笔记本电脑产品将风扇由原来的垂直于主板改为平行于主板,平行于主板的散热风扇可以不受机身厚度的限制,采用比较大的风扇,提高散热效率,而且平行于主板的设计可以保证机身作的更薄。


3.散热孔

散热孔是目前笔记本电脑散热的重要手段。在机器的四周和底部的支脚处开设大量的散热孔,机器内的热量可通过这些散热孔散布到周围空气中。


4. 键盘对流散热

键盘对流散热不失为一个很有创意的方法。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产生的热种量传导出去。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。也许你还没有想到,连键盘也是一个散热的窗口,你在敲键盘的时候,冷热空气的交换就在你的一敲一敲中完成了……有的笔记本还增加了独到的底部导风槽设计,以增强其在底部的对流散热效果。


5.散热管技术

散热管技术是IBM提出的一种很有效的散热技术。这种技术原本是一些“发烧友”超频CPU时应用的。散热管是新型的散热装置,长20cm多,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。它的工作原理是:真空状态下,水的沸点很低。如果在管子的一端加热,水就会蒸发,将热带到另一端,水冷却后再流回去,如此反复,热量就不断移动,和冷气机的工作原理类似。散热管的优点是没有移动式的零件,全部零件都完全密封在内,不必消耗电池,同时可以长时间有效。


6.冷、热板散热技术

除了IBM的散热管技术外,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。


7.智能温控系统

这是必不可少的散热手段。当笔记本电脑的系统温度达到一定的温度,如达到70摄氏度时,风扇会自动打开;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。这种智能温控系统不仅能够有效的帮助笔记本电脑散热,而且为CPU提供了自我保护的能力,使整个系统会变得更加可靠、寿命也更长,同时还可以节省机器用电、有效降低噪音。采用这种技术的有NEC、Acer和联想等一大批厂商。
8. 镁铝合金外壳技术 使用导热性好的镁铝合金外壳技术也不失为解决笔记本电脑散热问题的有效补充。镁铝合金外壳的热传导率远优于铝金属和工程塑料,在很大程度上减少散热扇和散热窗的数量,减少体积和重量,降低功耗和成本。现在大部分厂商的中高端产品都采用这种技术。


9. 金属框架

事实上,用金属做外壳对笔记本电脑散热有一定的作用,不过真正的散热主力来自主机内部的金属框架。拿浪潮飞扬笔记本电脑来说,其内部采用了新型的"机体内镁铝合金框架",这种超轻量、高刚性合金框架的热传导率更高,它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,省去由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。由于笔记本电脑的内部构架更接近主机的发热源,因此采用新型的高导热率金属材料做笔记本电脑的构架才是真正?quot;由内而外"的散热。


10.工艺更先进的专用CPU

这是笔记本电脑散热的基础。我们知道,0.18mm制造工艺和笔记本电脑专用MMO超小封装模式使得笔记本电脑微处理器实现了体积、发热、功耗更小的目标。现在,采用0.18微米铜工艺技术制造的Intel的Moblie Pentium III ,Moblie Celeron 2, AMD的移动型Athlon 4和Transmeta的Crusoe,以及英特尔即将正式推出0.13微米Pentium Ⅲ Tualatin笔记本电脑专用CPU,都能使笔记本电脑更省“劲”。这些节能的移动处理器在带来更高性能的同时,将为有效解决散热问题开辟出一条新的途径。不过有的厂商为了降低成本,也有采用台式CPU的,这会产生更大的热量而使笔记本电脑经常死机,大家在购买时必须问清销售商,以免造成不必要的麻烦。


11.必不可少的省电技术

这是减少笔记本电脑热量产生的必要技术。现时笔记本电脑的省电技术有Intel的SpeedStep变频省电技术,AMD 的PowerNow!技术以及Crusoe的LongRun能源管理技术,它们都能在很大程度上使笔记本电脑发出更少热能及噪音。以SpeedStep技术为例,它最突出的特点就是可以使笔记本电脑的电池使用时间延长30%,对于笔记本电脑来讲,这一技术最起码有着意义;该技术能够根据电源类型自动改变处理器的内部工作频率和核心电压:当笔记本电脑使用交流电源供电时,处理器以额定的内部频率运行,核心电压为1.6V;当笔记本电脑使用电池供电时,在专用软件的控制下,处理器降频到500MHz来运行,核心电压也降至1.35V或更低,从而大幅度降低了处理器的功耗,减少笔记本电脑热量的产生。


12. 电池的稳定性

对笔记本电脑散热来说最关键的因素之一是电池的稳定性,虽说供电的稳定性对散热并非有决定性的影响,但也不无裨益。科技的创新使得电池材料不断地升级换代,从镍氢电池发展到锂离子电池再到锂聚合物电池,电池的稳定性在不断地增强,稳定的运转也使得处理器散发的热量减少。目前,笔记本电脑的电池一般分为2种:主电池和副电池(也称为第二电池或者备用电池),象NEC Versa TXI采用超轻型锂电池,标称容重1900mAh,仅为一般笔记本电池容量的一半。必要时可以使用第二块电池(该电池可与光驱互换),将连续作业时间延长3倍。同时,双锂电池的设计从另一个侧面可以使得系统的散热性能得到解决,用户可以在一块电池使用一定时间之后换用第二块备用电池。

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