从电子设备散热简史 看腾讯黑鲨游戏手机3的“三明治”液冷散热

 行业新闻     |      2021-01-12 00:17
本文摘要:1946年,世界上第一台计算机ENIAC问世。ENIAC用于近18,000个电子管组件,重达30吨。20世纪60年代初,晶体管取代了电子管,计算机进入了第二个发展阶段。CPU频率的提高使得痉挛更加明显,而主板等配件由于集成度的提高,更容易受到温度的影响。

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【TechWeb】自从有了电脑,粉丝就成了永恒的话题。在3月3日的在线新闻发布会上,白鲨科技带领腾讯游戏发布了其最新的腾讯白鲨游戏手机3系列产品。这款手机配备了一个叫三明治的液冷风扇系统,采用了和其他家庭几乎不一样的中央主板架构,将核心热源分开。通过多层风扇技术,手机上下热管直接接触主板热源,增加了风扇面积,提高了风扇容量。

在5G手机的关键CPU模块、5G模块、电池芯片组等常规热源区域,腾讯白鲨游戏手机3采用设计中生产的隔离风扇,独特的中轴主板风扇架构,使得热源分布均匀,侧向握手感更好。相比其他手机堆栈设计,风扇效果也更强。但在此之前,人类实现了什么希望?1946年,世界上第一台计算机ENIAC问世。

这台使用电子管技术的电脑可以说是一个真正的大家伙。ENIAC用于近18,000个电子管组件,重达30吨。虽然每个组件在运行过程中散发的热量远远低于其他组件,但ENIAC已经将其变成了一个拥有相当多组件的巨型烤箱。

根据当时留下的数据,ENIAC一小时运行消耗174千瓦电力,相当于1740个100w电灯泡同时照明一小时。如果单位换算,这一小时消耗的热量约为15万千卡。

根据百度百科的数据,100克猪肉的热量含量约为271千卡,所以ENIAC的能耗相当于11万公斤猪肉。虽然ENIAC的部件是为了耐高温而设计的,但是研究人员却无法忍受这样的能耗带来的灼热。

因此,他们使用大功率电风扇,最完整的空气冷却方法,来减少ENIAC风扇。20世纪60年代初,晶体管取代了电子管,计算机进入了第二个发展阶段。虽然晶体管大大减小了计算机的体积和能耗。但集成度的提高,使得市场对粉丝的需求更加迫切。

随着技术的飞速发展,20世纪60年代后,计算机开始进入集成电路时代。CPU频率的提高使得痉挛更加明显,而主板等配件由于集成度的提高,更容易受到温度的影响。

随着图形技术的演进,负责管理图像处理的GPU也经历了一次痉挛。为了防止处理器短路,很多厂家都设置了一定的公差。当CPU的频率接近最低频率时,不会自动扩大和降低频率,从而避免短路造成交通事故。

这就导致了一群类似的人,他们的爱好是让处理器的性能长期超过甚至达到最低性能,也就是超频。对于超频爱好者来说,风扇是首先要解决的问题。如果风扇处理不当,硬件很有可能不会有出厂的危险。

在电子消费品史上,短路引发的产品问题屡见不鲜,其中游戏圈最知名的就是十几年前愈演愈烈的Xbox 360三白危机。当时游戏手机鼻祖诺基亚NGAGE如火如荼,智乐、育碧、EA等知名游戏公司争相为其销售专属游戏。但那是另一个话题。

让我们回到风扇。Xbox 360是微软在2005年末发布的第七代游戏主机。因为比竞争对手PS3和Wii早上市一年,微软当时就有优势。但正是因为缺乏设计,Xbox 360才有机会在倒计时播放过程中不能突然使用控制台。

这个被玩家称为“三白”的问题,导致了微软名誉和金钱的双重损失。虽然微软没有透露“三白”的确切原因,但从故障再次发生时的状态和Xbox 360本身的情况来看,网卓新闻网的粉丝问题是仅次于“三白”的罪魁祸首。在重印Xbox 360的设计中,微软高估了主机内部的发热量,未能采取有效的风扇措施。

结果主机长时间运行,GPU接收到的大量热量无法及时排出。主板的焊脚在高温下被吹掉,使得CPU和GPU开裂。为了填补“三白”的不良影响,微软将由此原因造成的售后服务从一年缩短为三年。但是在主机的风扇没有明显改善的情况下,有些玩家经常会出现换了很多次还是白的问题。

直到采用CPU/GPU双45nm结构,并对散热器结构进行改进,才有效抑制了三白。和其他电子设备一样,手机在某种程度上也被困在了风扇里。进入智能手机时代后,手机和电脑、游戏机一样,在CPU和GPU方面都享有更小的体积和更强大的性能。


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