筆記本電腦散熱之避免本本中暑
筆記本電腦散熱之避免本本中暑
散熱問題,一直是筆記本電腦最大的技術瓶頸,它關系到筆記本電腦的穩定度,許多不明原因的宕機都是因為散熱問題無法解決。而散熱的方法更關系到筆記本電腦電池的壽命。不良的散熱方法,將導致大部分電池的電力應用于散熱,而縮短了電池的使用時間。
一般的散熱方法不外乎散熱片和風扇,這兩種散熱方法最大的好處是成本低,因此被大多數的廠商所接受。目前,IBM ThinkPad筆記本電腦所采用的散熱方式有:鍵盤對流散熱、散熱管散熱、溫控風扇散熱。這三種方法散熱效果較好,節省電力,但是由于成本較高,所以只有少數廠商采用。
筆記本電腦的微處理器雖然小,但是排出來的熱可不少。多數筆記本電腦都使用風扇散熱。而IBM ThinkPad筆記本電腦,圍繞中央處理器,有三級散熱系統的冷卻保護,將處理器產生的熱量從四周均勻地散發出去,不會造成某處的溫度過高,并能節省電力,延長筆記本使用壽命。
一級散熱系統:雙散熱管系統
這種設計的理念,其他廠商很少使用,雙散熱管系統由三部分組成:雙散熱管、雙散熱板以及金屬支架。
第一部分:散熱管
散熱管是最新的散熱裝置,可以有效地將熱從一端傳導到另一端。它長20多厘米,直徑0.5厘米,里面有纖維和水,管內抽成真空,一端貼近CPU,另一端則遠離CPU。它的工作原理是:真空狀態下,水的沸點很低,如果在管子的一端加熱,水就會蒸發,把熱帶到另一端,到另一端后,水會冷卻,再流回去,如此反復,熱就不斷移動,象冷氣機的原理。它的優點是沒有移動式的零件,全部零件都密封在內,不必消耗電池,而且因為是完全密封,所以永遠有效。
第二部分:散熱板
主機板的底部和上部,各有一塊金屬散熱板,在CPU的位置,有協助散熱的系統,接收來自處理器產生的熱,并將它導入散熱管,這些高熱經由散熱管,沿著整塊金屬散熱板加以傳導。位于主機板上部的散熱板,和鍵盤接觸,熱就會從鍵盤排出。
第三部分:金屬支架
除了雙散熱管和雙散熱板,還有一個部分也接觸到熱源,它就是外設接口的支架,位于電腦后端,和空氣接觸。所以,我們也用這塊金屬,來將處理器底部產生的熱,經由后面的外設連接部傳導出去。
二級散熱系統:鍵盤對流散熱
筆記本很薄,當把鍵盤裝到主機板時,鍵盤底部就會和主機板接觸,于是,正好利用鍵盤底部將處理器產生的熱傳導出去。鍵盤是很大的區域,底部由金屬構成,熱經由鍵盤底部傳播開。鍵盤在構造上,每個按鍵都需要四個孔才能夠容納,熱于是經由按鍵孔排出,當熱空氣從按鍵孔排出時,冷空氣就從按鍵孔流入,以取代熱空氣。
三級散熱系統:溫控風扇散熱
有了雙散熱管系統以及兩塊大型散熱片,已經可以有效地散熱了,ThinkPad 560甚至取消了風扇,是市場上少見的無風扇機種之一。因此,除非到了必要的時刻,風扇應該盡量避免啟動。當各類裝置無法有效散熱時,最后再啟動風扇,散熱風扇有兩個檔:低風量和高風量,風扇的速度視處理器的溫度而定。ThinkPad電池使用時間很長,主要是因為它獨特的散熱方式。
筆記本電腦的冷卻系統,如果狀況不佳,會使處理器產生的高溫留在機器里,留在使用者手指的下方,開機時間過長,甚至會影響到機器的性能。因此,在選擇筆記本電腦時,一定要考慮到筆記本電腦所運用的散熱方法。
作為移動的電子商務工具,IBM ThinkPad筆記本電腦具有三重冷卻保護,只將很少的電力用于散熱,所以,可以長時間的使用,不必擔心意外當機或者電力不足,從而保證了用戶的關鍵應用萬無一失。
對筆記本來說,散熱是個大問題,系統不穩定、宕機、電池壽命短……很多是由于散熱不好造成的。同時,散熱技術的好壞也很大程度反映了廠商的技術實力,買筆記本時可要注意了。
隨著筆記本電腦的性能越來越高,機器內部的芯片產生的熱量也越來越多,在很短的時間內,芯片即可達到很高的溫度。人們在享受高性能筆記本帶來的愜意的同時,也面臨著要不斷有效解決筆記本電腦散熱的問題。
散熱問題是筆記本電腦設計與工作過程中面對的一個重要問題。從筆記本電腦的以下幾個問題可以看出廠商的實力差異,如散熱問題、電源管理、機械結構等,尤其是散熱問題更加重要。筆記本電腦機體狹小,部件的集成度很高,散熱的解決相對比較困難。散熱解決得不好將導致系統性能下降,并嚴重影響系統的穩定性與可靠性,還將影響其它部件的使用壽命。
目前的筆記本電腦中采用的散熱方式大多數為散熱片或散熱片+溫控風扇、導熱管等幾種,一般比較常見的是前兩種。筆記本電腦在內部采用多種散熱方式的同時,還借助機殼進行散熱,現在很多筆記本采用鎂鋁合金,因為鎂鋁合金的外殼,使筆記本電腦產生的熱量能夠快速向四周擴散,同時又具有良好的抗電磁干擾性能。
此外,改進芯片的封裝、降低芯片的功耗、使用節能技術、合理分布芯片在主板上的位置等也是解決散熱的一個方面。良好的封裝技術可以使芯片與主板良好接觸,增大接觸面積,使熱量能夠通過PCB向四周擴散;芯片的功耗低,那么它所產生的熱量就少;使用節能技術,在某一部件長時間不工作時關閉其電源,就可以進一步減少熱量的產生;合理分布芯片在主板上的位置,可以使熱源分散開而不至于過分集中,熱量就可以均勻地從各個方向向外散失。
為了研制能有效散熱的芯片封裝技術,Microsoft、Intel和東芝公司結成戰略聯盟,在基于筆記本電腦的系統軟件如電源管理、多媒體設備驅動及筆記本電腦的高級特性和芯片封裝技術開發、CPU與芯片組的定義等方面開展積極合作。1991年東芝公司將TCP(Tape Carrier Packing)封裝技術應用于T4400型筆記本電腦中,并又在1994年將TCP技術應用于T4900型中。Pentium TCP封裝有320個管腳,間距為0.25mm,它需要有高精度的焊接熔膜預涂技術、管腳間距精細而又制作精良的PCB和高精度的TCP安裝機械才能進行工業生產。TCP封裝技術使得CPU產生的熱量能夠及時地通過插座、PCB迅速地向四周擴散,從而降低CPU、圖形處理器等芯片的溫度,使系統能夠穩定可靠地運行。
另外,合理的管理電源也能利于散熱。現在,ACPI規范在臺式電腦和筆記本電腦的系統中得到了廣泛應用。它很好地解決了計算機系統的電源管理問題。東芝筆記本隨機預裝的Power Save Utility可以讓使用者自行設定多種不同的電力消耗模式,依照自己的需求去調整電腦整體效能與電能消耗之間的平衡。
由于筆記本電腦的冷卻系統,如果狀況不佳,會使處理器產生的高溫留在機器里,留在使用者手指的下方,開機時間過長,甚至會影響到機器的性能。因此,在選擇筆記本電腦時,一定要考慮到筆記本電腦所運用的散熱方法。
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