内吹散热的理性思考

内吹散热、尤其是三风扇内吹散热,是时下高端游戏本主打的亮点之一。但不同机型之间的解热能力差异大,甚至有些双风扇非内吹的散热模组也做到了跟头部品牌三风扇内吹散热相同的解热能力。

为何如此?这是一次独立理性分析的尝试,且做抛砖引玉之用


首先,根据伯努利原理,散热效果好坏三个基本影响因素:

1.导热介质的性能高低(金>铜>铝。成本限制多用铜,无太大改善余地)

2.与空气接触面积大小(散热鳍片的主要作用。但密度不能太高,否则阻碍空气流动)

3.空气流速快慢(更快的风扇带来更大的噪音)

第二和第三个因素是可以通过设计产生较大影响的。风扇因素简单直接,本篇主要关注第二个因素。


内吹和非内吹的区别是什么呢?在双风扇机型上,内吹是把原本直接排出机体外部的“尾气”转向机内排出,让尾气再直接吹一下内部元件降低温度。但这有一个显而易见的问题,当尾气温度高的时候,内吹解热能力就大打折扣。所以第三个专门用来吸入冷空气内吹的小风扇设计应运而生。

内吹的基本原理,是让冷风直接从芯片上带走热量,毕竟热管导热效率是有限制的。那为什么不把风扇直接摁在芯片上、就像台式机那样呢?主要是考虑到笔记本厚度限制。所以要让内吹有效,就要让热量能够直接从芯片上被带走。而要想更好的实现这一点,根据前述伯努利第二原理,就需要增加芯片上方散热模组与空气的接触面积。而这正是问题所在。


先看rog 超竞9的设计。拆除均热板后,可以看到内吹设计思路。红色标出的是内吹风道的设计(红色叉是内吹风扇)。均热板上没有鳍片设计,而鳍片被设计在了机器顶部(绿色框)。这带来一个问题:绿框内的散热鳍片离cpugpu太远,不能直接带走芯片产生的热量,其本质无非是把原本两侧的散热鳍片集中到了顶部而已。这或许可以解释为何超竞9的官宣解热能力只有250w的水平——与双风扇非内吹的暗影max一样。

天选6也是相同思路,但天选6没有内吹小风扇,也没用均热板,故整体解热能力更低一些。

下面看看机械革命耀世16ultra。u9 5080版风冷官方宣传解热能力240w,略低于超竞9和双风扇非内吹的暗影max。这或许是因为尽管他做了内吹风道设计,但芯片上方的散热模组并没有设计鳍片来增大空气接触面积,内吹效果被大打折扣。

最后看看至尊拯救者,他用相变就可以做到超越前述机型的275w标称解热能力。我没有在网上找到这款机型的散热模组拆解资料,只能根据官宣材料判断。除了超大均热板的作用以外, 其内吹风道是设计在均热板内部的,这本身就比均外部风道设计更有效,亦或许均热板内部有鳍片设计增加了空气接触面积?这一猜测待未来的拆机资料证实。

这一猜测并非异想天开。根据7000p的官宣材料,其内吹风道有专门的、靠近芯片位置的鳍片设计。其具体情况也需要未来拆机资料证实。

总而言之,从原理出发,要想内吹真正有效,就应该在内吹风道上、靠近芯片的位置,设计合理的鳍片来增加空气接触面积。而现在的主流机型,似乎都没有在这方面有很好的设计。这一方面解释了如超竞9等三风扇内吹的解热能力不如人意的原因,另一方面可能也意味着如果完善相关设计,16寸机型的风冷解热能力或许可以做的更高,或许300w?

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