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1、看看笔记本电脑本身是如何解决散热问题的随着移动处理器的性能越来越强，笔记本所发出热潮更加逼近我们。 在台式机中，散热一般也只是电脑用户关注的对象，因为在台式机中，散 热并不存在什么技术上的瓶颈。而笔记本就不同了，在性能与便携性对抗 中，散热成为最关键的因素，笔记本散热，其实一直就是笔记本核心技术 中的瓶颈。热量从哪里来曾经引起争论的台式机处理器不仅能够在笔记本电脑中使用，而且是 一个非常优秀的性价比解决方案。但由于台式机处理器的耗电、发热量较 大，所以使用在笔记本电脑中就可能因散热不良而引起故障，这也是 Mobile版处理器存在的理由，。而早期“M，版本处理器采取以性能换温度的 做法虽然在一定
2、程度上解决了散热问题，但相对低下的性能实在令人头 疼。毕竟在方便性满足后，人们对笔记本电脑的性能又提出了新的要求。现在许多型号的笔记本电脑处理器都消耗多于20W的电力，如最新的 Mobile P4-M，虽然采用最新的一些技术，使得整体平均能耗可以下降到 2W，但是其峰值功率依然在30W左右。这些消耗掉能量最后都将作为热 量散发出来。不要认为处理器是笔记本电脑中发热量最大的部分，事实上 处理器所散发的热量仅占内部整体发热量的 7%左右。之所以强调处理器 的散热方式是因为它是一个集中散热的产品，如果散热处理不当则有可能 导致整机报废（处理器烧毁），所以我们将笔记本电脑的散热性能好坏集中 在处理器上
3、。早期处理器能耗较低（Pentium时代），不需特殊处理散热部分，只要简 单采用被动散热即可满足处理器的散热需要即采用散热片足矣。在进 入Pentium H时代后，这种方式显然不能有效降低处理器核心温度，于是 主动散热方式开始使用在笔记本电脑中。早期的主动散热依然局限在风扇 +散热片的组合，该组合热效率低且体积、功耗都偏大，所以在进入高性 能的Pentiumlll处理器时代后各种新的散热设计进驻笔记本电脑内部，而 到了 P4-M，设计功率达到30W，散热，更是迫在眉睫。早期散热结构（风扇+散热片）长久以来，散热问题一直是笔记本电脑最大的技术瓶颈，因为它关系 到笔记本电脑的稳定度，许多不明原因的
4、死机都是因为散热问题无法解 决。今年3月4日，英特尔公司的移动P4处理器一推出，几乎所有的笔 记本电脑厂商都纷纷推出了采用 P4 处理器的机型。但是在享有更强运算 能力的同时，高耗电量和散热量两个不容忽视的问题也紧随而来，成为让 笔记本电脑制造商最头疼的事情。移动 P4 芯片无疑成为考验各大品牌笔 记本电脑散热系统的试金石。散热的基本知识散热，我们在台式电脑中已经接触很多了，无外乎就是一个热量传递 过程，也就热传导、对流、辐射等几种方式，通常在电脑中应用到的就是 风冷技术，而在笔记本中，风冷依旧的主要的散热方式，不过由于它的空 间和耗电量的局限性，热管散热技术被普遍应用到笔记本电脑中。因此，
5、在笔记本中，绝大数的散热方式：风扇热管散热板的组合。风扇风扇是起着强制对流的作用，属主动散热方式。风扇容量是在零压力 的时候（无气流阻力时 ）被确定的.实际上每个风扇都有它独特的风压 /风量 曲线（下右图的红线所示）。M0 指零风阻时的风流量，P0指风阻为无限大的时候的静态压力。 更大的风扇直径或者更高的转速用以提高风扇的容量。容量由其直径,扇叶 的斜度还有转速RPM所决定，风扇的噪音则受RPM和扇叶的斜度影响。 一个确定了容量的风扇可以通过提高提高直径来降低 RPM 和扇叶斜度,增 大直径同时也降低也噪音。目前风扇的基本上可以分为两种类型：轴向型风扇Axial （fan）和辐射 型风扇（离心
6、鼓风机（Centrifugal - blower）。轴向型风扇 轴向型风扇，技术成熟，成本较低，可以通过调节 RPM 来调节风量，气 流有涡流，机壳的阴影效应，占用体积大，存在气流的耗尽层。辐射型（离心鼓风机）风扇辐射型（离心鼓风机）风扇具有薄的叶片，没有涡流，气流方向性好， 气流密度较高，点用体积小，技术较新，成本相对高，声学噪音受叶片的 几何形状影响较严重。在笔记本中，由于空间不够，加上噪音的影响，辐射型风扇被普遍采 用。而且也不能象台式机中那样对着 CPU 吹，这样会将排出的热吹到其他 元件上，如硬盘或电池。而且空间太小，也不难形成对流，没有别的选择 只有将风扇移至于主机旁边，如此便可排
7、出热风并吸入冷风来散热。热管散热八、口 口人八、热管散热是一种利用相变过程中要吸收 /散发热量的性质来进行冷却 的技术，1963 年由美国 Los Alamos 国家实验室的 G.M.Grover 发明了，并 由 IBM 最初引入笔记本中。典型的热管是由管壳、吸液芯和端盖组成，将管内抽到的负压后充以 适量的工作液体，使紧贴管内壁的吸液芯毛细多孔材料中充满液体后加以 密封。管的一端为蒸发段（加热段），另一端为冷凝段（冷却段），根据需要可 以在两段中间布置绝热段。当热管的一端受热时，毛细芯中的液体蒸发汽 化，蒸汽在微小的压差下流向另一端放出热量凝结成液体，液体再沿多孔 材料靠毛细力的作用流回蒸发段
8、。如此循环不已，热量由热管的一端传至 另一端。热管适用的场合：1、在热源附近缺乏散热空间；2、需要从多个热源处进行有效的散热；3、在密闭的空间内进行散热；4、短时间大量散热；5、具有活动的部件；6、要求体积小并且质量轻的设备。热管散热技术在笔记本电脑中被广泛应用，以 IBM ThinkPad 最为常 见。最近也开始走入台式机中。笔记本中的热管，热端置于 CPU 上方的散热片上散热板和台式机不同的是，笔记本中的散热片不可能做的那么厚，为了保证 散热面积，一般是做的薄而大，因此称之为散热板，将散热片作得如此大， 就是希望能将笔记本电脑中处理器的集中于一点的热量传递到整片散热 片上。主机板的底部和上
9、部，各有一块金属散热板，在 CPU 的位置，有协 助散热的系统，接收来自处理器产生的热，并将它导入热管，这些高热经 由热管，沿着整块金属散热板加以传导，甚至在 LCD 背部也有一块散热 板，协且散热。位于主机板上部的散热板，和键盘接触，热就会从键盘排出。热管收 集由 CPU 散发的热量并且带到散热板上，同时由一个风扇把冷却空气吹向 散热片带走热量。含散热片与热导管的散热从前面的介绍，可以看出笔记本散热的基本形式，即 CPU 上覆盖的散 热片收集由 CPU 散发的热量，并且能过热管带到散热板上，同时由一个风 扇把冷却空气吹向散热片带走热量。远端热交换为鳍状架构，提供最大散热面积，用风扇形成系统与
10、 RHE（远端热交换，Remote Heat Exchange）间的导流。如果笔记型电脑的外壳用 镁合金做成的，也可将它作为散热板使用CPU 散热采用了一块很大的铜质散热片，华硕为它取了个花俏的名字：动态热耗散技术。散热片包括一块位于Pentium III核心上方的镀铜片, 另外还有不少薄铜片排列在散热片上，用于把核心上的热量传递到散热片 上再进行驱散。热管巨大的散热板CPU上的铜质散热片，通过热管将CPU的热量传递到铜质鳍片上SONY VAIO 笔记本再看看超轻超薄的笔记本的散热，采用的是全美达的Crusoe处理器（低 能耗，以牺牲性能为代价的）。Crusoe TM5800 采用了 0.13
11、 微米的制造工艺，核心体积大约减小了 37.5%，在电压核心的使用上也由旧体系的 1.1-1.6V 降至 0.9-1.3V ， TM5800/TM5500的运行频率将定为667MHz-800MHz，800MHz的耗电量 为5.5W，因此对于此类CPU，最适宜作超轻超薄的笔记本，可以看到散 热部分做的相对简单，一块不大的散热片加上热管再配上一个水平于主板 的风扇，构成 CPU 的散热体系。看了前面的介绍，大应该对笔记本的散式有了一定的认识吧。为追求 更高性能，笔记本电脑专业生产厂商纷纷提出了自己的解决方案，如在传统的散热片液体导管风扇的组合散热装置基础上，采用自动控制原 理，利用温控风扇或降低C
12、PU处理速度来保持机内的温度；或使用分段散 热，将互相联系和集成功能的程度降低到最低限度等方法，来提高系统的 可靠性；另外，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。散热孔无论是主动散热还是被动散热，都需依靠热传递空气的流通，制造厂 商使用的各种形式的主动散热技术中都会在笔记本电脑机身的某个部分 留下空气流通孔，这些孔有的在机身侧面，有的在下面，稍微观察就会找 到她们。电脑的稳定运作就全靠它们了，最重要的就是不可以堵住散热孔。 由于笔记本电脑机身小，方便携带，我们经常抱着它一不注意就会放在柔 软的东西上，如自己的双腿，床上，沙发上，从而堵住了散热孔，一段时 间过
13、后，使用者会感到烫手，甚至当机。所以在日常使用中稍加注意避免 以上情形发生就可以解决此一问题。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
14、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键盘底板上密密麻麻的金属孔智能温控系统风扇应该尽量避免启动。当各类装置无法有效散热时，最后再启动风 扇，散热风扇有两个档：低风量和高风量，风扇的速度视处理器的温度而 定。通常情况下，当系统温度达到 70 摄氏度时，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。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
15、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。离心式温控风扇冷板散热技术除了 IBM 的热管技术外，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(ColdPlate),散热效率提高了大约6.5倍，使笔记本电脑散热问题得到缓解。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。金属框架事实上，用金属做
16、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。一些笔记本电脑内部采用了新型的 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 “由内而外 ”的散 热。工艺更先进的专用 CPU“工欲善其事，必先利其器”，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。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
