轻薄本散热能力怎么看

轻薄本认准15W处理器

针对轻薄本，英特尔目前主打的处理器平台包含Kaby Lake-Y（七代酷睿M，4.5W TDP，如酷睿M-7Y30）和Kaby Lake-Refresh（八代酷睿，15W TDP，如酷睿i5-8250U）两大平台。从性能的角度来看，只有后者才能满足重度办公和娱乐的需求。因此，除非你只是希望购买一部用于轻办公的“备用机”，否则还是请认准搭载15W TDP处理器的产品。

问题来了，都说4.5W TDP的酷睿M可以无风扇运行，那15W TDP的八代酷睿是不是特别“热情”，必须要风扇的辅助呢？

首先我们需要了解轻薄本散热模块的基本结构：风扇+热管（铜）+散热鳍片，以下内容都是围绕这三个组成部分讨论的。

先从New Surface Pro谈起

微软New Surface Pro（2017年上市，又称Surface Pro 5）是一款非常具有典型意义的产品（图2），它提供七代酷睿M（4.5W）、七代酷睿i5和i7（都是15W）三种处理器可选，其中酷睿M和酷睿i5版本都采用了无风扇设计（图3），只有搭载酷睿i7的高配版才配有额外的散热风扇。

从New Surface Pro的设计上我们不难得出结论，酷睿i7的发热量要远高于酷睿i5，而酷睿i5在合理散热结构的优化下，是有机会摆脱风扇而稳定运行的。从New Surface Pro的拆机图分析（图4），这款产品为处理器准备了2根又长又粗的热管，其中1根为波浪型，另外1根为U型，它们将CPU产生的热量散布到更大的面积上，让整个金属材质的后盖都充当了“散热鳍片”的角色。

通过用户的实际反馈来看，酷睿i5版New Surface Pro在全速运行时，后盖有明显热感但不至于烫手，分布十分均匀，CPU并无明显降频。可见，当散热鳍片面积足够大时，它是足以“取缔”风扇，满足酷睿i5级别处理器的散热所需的。然而，在轻薄本领域，像New Surface Pro这般完全借助底盖散热的产品却非常罕见，最多就是利用金属底盖（或在塑料底盖内部贴上石墨散热片），“略微”起到一些辅助散热的效果。

为什么轻薄本离不开风扇

作为PC平板二合一形态的New Surface Pro在散热优化上给轻薄本提供了一个很好的优化思路，但为啥没有轻薄本采用类似的设计呢？

答案很简单，导热效率高的全金属后盖成本不低，想像New Surface Pro向四个方向延伸的热管（避免热量集中在一点），需要对PCB主板重新设计，优化热管行进路线且不会因导热而影响到周围的电子元器件。与其投入这方面的研发，反而不如遵循传统，采用风扇+热管+散热鳍片的经典组合呢。

既然用后盖散热不现实，那用面积足够大的鳍片取代风扇不就结了？可惜，如今的轻薄本都在想尽一切办法“减肥”，从引入窄边框、采用板载内存颗粒、取消2.5英寸硬盘位等角度，已经将较大屏幕塞进了小一号的模具中，根本没有多余的空间去安置更大面积的鳍片（图5）。

现实中，轻薄本的“空间危机”已经非常严重，散热鳍片的面积更是越来越小，甚至沦落到与热管一样宽，长度也只有40mm左右（图6）。因此，为了尽快让传导至鳍片上的热量可以在短时间内散发出去，从而提高它对源源不断传递过来热量的吸纳率，就必须通过风扇向其“吹风”。

问题又来了，散热鳍片从材质来说，既可以是纯铝，也能是纯铜，哪个更好？

有關散热鳍片材质的争议始终没有停歇过，如果可以解决铜质热管与鳍片之间的热阻问题，那铝质的散热鳍片要优于铜。因为前者的热容远大于铜，相同面积可以吸收更多热量，而这也是为什么高端台式机散热器都会采用大面积的铝鳍片（图7），并使用大量热管均匀地插在铝鳍片的不同位置上。

然而，轻薄本内的散热鳍片面积很小，想提升热管和铝鳍片的热阻，就必须让热管完全包裹（覆盖）铝鳍片的一面或多面，这样会增加风阻影响出风量。因此，轻薄本的散热鳍片，理论上还是纯铜要好过纯铝。利用铜的导热性比铝大的特性，只需热管与其很少的接触面积就能完成热量的传递，而不会影响风道。

当然，理论就是理论，现实中由于铜鳍片的成本更高，而铝鳍片的效果也凑合着够用了。因此，至少在轻薄本领域，采用铜质散热鳍片的产品并不多见（图8），小小的鳍片材质体现的还是厂商的良心。

有关热管你必须知道的事

讨论完鳍片，接下来就是热管登场了。热管是一种纯铜打造的扁平且中空，里面填充着冷凝液的“金属管道”。它的工作原理是：在真空状态下冷凝液的沸点很低，当热管一端受热时（蒸发端），管内的液体蒸发汽化，蒸汽在微小的压差下会流向另一端放出热量凝结成液体（冷凝端）。液体再沿着由毛细多孔材料构成的热管内壁，靠毛细力的作用流回蒸发端，如此循环不已。

不同的轻薄本，在热管的设计上都是由数量、形状、方向、长短和粗细等关键词构成。

对轻薄本而言，热管的数量并非越多越好。影响热管导热效率的关键还是横截面积（图9），采用1根12mm宽的热管，其导热效率与2根6mm宽的热管相差无几。此外，哪怕你给轻薄本准备了3根12mm的热管，但如果没能同步增加鳍片面积和风扇功率，对实际散热效果的改善并不明显。换句话说，热管数量够用（轻薄本2根）就好，再多了就不经济了（厂商应该很乐见这个观点）。

对配备了独立显卡的轻薄本而言，还需面对一个很头痛的问题：热管是同时贯穿一端的CPU和GPU而过（图10），还是将CPU和GPU分列在鳍片两端（图11），又或是为CPU和GPU单独各准备1根热管呢（图12）？

理论上讲，CPU和GPU独立热管的设计，可以降低轻薄本日常待机时的发热；热管贯穿CPU和GPU的设计，可以提升满载时热量的传递效率，各有优点。至于如何设计，还要取决于厂商在主板设计上的技术水准，一般来说热管应该遵循CPU和GPU应该尽量靠近风扇和鳍片，减少热管的长度和弯曲程度（图13），中途不要靠近SSD和内存等其他发热源的设计理念。

风扇是“万能调和剂”

在笔记本的散热模块中，风扇可以充当“万能调和剂”的角色。热管又细又长还弯？鳍片面积不够大？这些问题都可以通过风扇进行“调和”。比如，同时安装2个风扇，那就意味着散热鳍片的面积×2、风量×2（图14）。

此外，轻薄本为了保持身材，其内置风扇的厚度普遍只有游戏本的1/3到1/2，有些甚至只有4mm厚。而我们都知道，风扇扇叶越宽，同等转速下风量也就越大。为了彌补超薄本风扇扇叶过薄的缺陷，业内普遍的做法是改用金属扇叶、增加扇叶数量、提升风扇马达功率等手段（图15），提升超薄风扇的风量来帮助鳍片散热。

还有谁在影响轻薄本的散热

除了上述风扇+热管（铜）+散热鳍片“三大件”以外，轻薄本出风口的开孔位置也非常重要。为了尽可能实现瘦身，如今轻薄本大都采用下沉式转轴，周边接口布局在机身两侧，而出风口就只能放在转轴内侧了（图16）。此时，散热孔对应转轴的角度，屏幕下端会不会影响排风，这些细节也都会影响到轻薄本实际的散热效果。理论上，对轻薄本来说还是散热孔侧置或后置（避开转轴）效果最好（图17）。

此外，轻薄本通常会在D面对应芯片、风扇、内存和硬盘位置留有散热孔，这些开孔是否密集，总面积是否够大，这些也会影响冷热空气的交换效率。同时，我们使用笔记本的环境温度，对轻薄本的散热更是影响巨大，空调屋和没有冷气的阳光房，二者满载温度可能相差10摄氏度以上。在用轻薄本玩游戏时，用书本将笔记本后部垫高，提升底部散热孔与桌面之间的距离，往往可以起到意想不到的功效。

需要注意的是，每一款轻薄本在出厂前，厂商会结合具体的配置、定位和对稳定性的预期，为CPU和GPU设定不同阈值的温度墙和功耗墙，有些产品还能在BIOS或系统软件中开放对风扇转速的自定义调节，这些因素同样会影响一款轻薄本的实际散热表现。

对“寸土寸金”的轻薄本而言，如何在有限的空间里采用最合理的风扇+热管（铜）+散热鳍片组合，这是一个非常考验技术功底和诚意的答卷。一些轻薄本跑分虽高，但玩游戏时经常遭遇卡顿，往往就是散热不过关而触发了CPU/GPU的降频引起的。作为消费者，我们需要做的就是合理利用网上已有的试用、体验、拆机文章资源，对感兴趣的价位和配置相似的产品进行内部设计的剖析，找出实际散热效果最好的那一款，在日后的使用中才能100%甚至120%地释放应有的全部性能。