【入門科普】如何判斷一台筆記本電腦散熱的優劣

前言

筆記本電腦產業發展了幾十年，近兩年更是被調侃「已經成為夕陽產業」。

然而各大廠商依舊在爭先恐後的比蠢，無論是低端機型還是高端機型，

你都能在它們的產品中找到許多的反人類設計。

這些乍一看上去就很蠢，實際上真的非常蠢的設計，

都會在一定程度上降低用戶的使用體驗。

究其根本，筆記本電腦在本質上依舊是供人使用的工具，

而一件趁手的工具，應當符合人的使用習慣，遵從人體工程學設計。

消費者通過使用筆記本電腦，會對其外觀、發熱、續航等各項指標有非常直觀的理解和感受。

而一台筆記本的散熱設計是否科學合理，就會很直接的影響到用戶的使用體驗。

正文

我們都知道核心溫度取決於散熱模組，而散熱模組的散熱性能取決於它的結構：

簡略的說，

導熱底板厚度適中；

銅管從晶元到鰭片的距離越短、直徑越粗，彎折次數越少，彎折角度越小，數量越多；

均熱板覆蓋發熱元件越多；散熱鰭片體積越大；風扇風量越大的散熱模組，

它的散熱性能就越高。

最後不能忘了導熱介質，

絕大多數的筆記本電腦原裝硅脂的導熱效果極差，

在更換熱導係數更高的導熱介質後，核心溫度降幅度會非常大。

詳細的散熱模組講解可參考：

是不是外星人筆記本有散熱黑科技？?

www.zhihu.com

人的手掌正常溫度大概在31℃左右，

手掌處於超過這個溫度範圍環境的後就會有溫熱感，

當溫度超過45℃左右時，就會有明顯的熱感。

感覺到「燙」的溫度是從50℃左右開始的，

手掌在60℃左右的溫度環境下持續五分鐘以上時，就有可能造成低溫燙傷。

市場上有一些筆記本電腦，它們在高負載時的核心溫度並不是很高，

但用戶在使用時卻會認為電腦很熱。

所以我們並不能僅憑負載時的「核心溫度」來衡量一台筆記本散熱的優劣，

因此要增加一些其它的衡量標準。

衡量標準一：出風口位置

這是一個老生常談的問題，然而至今重視它的人也不是很多。

我們都知道熱量從核心經由熱管傳導至散熱鰭片，

再由風扇將散熱鰭片上的熱量送出去，所以散熱鰭片的溫度也是非常高的。

目前筆記本電腦都在朝輕薄化發展，

散熱鰭片與外殼之間的空隙也是越來越窄，有些本子甚至已經貼合，

這種結構會導致散熱鰭片中尚未被吹走的熱量迅速傳導至外殼，

使得散熱鰭片兩側的外殼溫度也隨之增高。

以某出風口在機身右側的機型為例：

在高負載的情況下，

區域一範圍內溫度極高，會感到燙手；

區域二範圍內溫度較高，會感到很熱；

區域三範圍內溫度中等，會感到溫熱。

在中高負載的情況下，

區域一溫度變化不大，區域二/三溫度會有所緩和。

• 這種情況就是常說的「碳烤熊掌」。

如果在中/低負載的情況下，，

那麼區域一會有一定的熱感，區域二/三溫度相對較低。

但區域二/三溫度低並不是一件好事，

因為熱量在區域一就基本散光了，

而風扇一直在向外排風，機身右側的空氣則會不停的流動。

試想一下，寒冷的冬天裡，你在沒有暖氣/尚未供暖的室內，

出風口帶動機身右側的低於手掌溫度的冷空氣做著不可名狀的運動，

順便帶走你手部表面的那可憐的暖氣保護層，

緊接著絲絲冷風吹在右手上，再一路順著袖口灌入手臂~

同理，出風口在機身左側時，左手也絕對不會好過。

當我們的雙手在使用鍵盤滑鼠時，

處於常溫+氣流相對靜止的環境中是比較舒適的。

由於不同的程序對在運行時對系統性能的佔用都有所不同，

同時也存在峰值與谷值，並且相差甚遠。

例如某程序在某一時刻突然大幅提高了對CPU性能的需求。

這時CPU就會迅速提升頻率以提升性能，與此同時CPU溫度也會隨之增加，

溫度感測器在檢測到CPU溫度飛升時，就會令風扇開始旋轉或提高轉速。

這裡就牽扯到了「風扇策略」的問題，

由於每個品牌都有自己獨有的一套散熱策略，

不同定位的機型也有細分，所以就很難一一列出。

然而眾口難調，

至今也沒有一套適用於所有消費者的「風扇策略」。

所以無論風扇是一直轉還偶爾轉，無論吹的是冷風還是熱風，

在吹到比較乾燥或滿是手汗的手掌上時，

都會令人感到不適。

綜上所述，

我個人認為出風口放置在機身後側，才是比較科學合理的設計。

衡量標準二：鍵盤面熱量分布

那麼出風口在機身後側的筆記本電腦散熱都優秀么？

答案是否定的。

上文中我們提到了「鰭片中尚未被帶走的熱量會迅速傳導至外殼」，

其實主板上的所有發熱元件以及散熱銅管所散發出的熱量都會傳導至鍵盤面。

所以我們要在在這裡要引入一個概念——鍵盤面熱量分布。

上圖為正常使用筆記本電腦時，手掌所處在的位置。

紅線以下區域為手掌常駐區，

考慮到手掌手指的伸縮，所以下移了一部分。

觀察老鍵盤，磨損嚴重的按鍵也多集中都在紅線以下區域內。

考慮到使用15寸以上筆記本/遊戲本時，使用滑鼠的頻率會比較高，

黃線以右的區域，右手常駐的頻率相對較低。

案例一：

通過拆機圖我們可以看到該筆記本出風口設計在了機身後側，

熱量分部也基本都處在C面上半區域內，掌托部分溫度相對比較涼爽。

但是由於主板上大多數的發熱元件都被設計者放在了左手常駐區域的正下方位置，

並且除核心外的發熱元件均裸露在外，且沒有任何均熱板輔助散熱。

這就導致機器在負載時左手區域溫度爆表，

又因為該筆記本比較薄（輕薄本），C殼材料又選用了金屬，就又在火上澆了把油。

案例二：

與案例二如出一轍，

熱量分部也基本都處在C面上半區域內，掌托部分幾乎沒有受到高溫影響。

主板上大多數的發熱元件都被設計者放在了左手常駐區域的下方位置。

值得慶幸的是這台機器是相對輕薄本來說比較厚重的低端遊戲本，

同時均熱板也覆蓋了主板上絕大多數的發熱元件，在一定程度上減緩了高溫向鍵盤面傳導，

否則鍵盤表面溫度還會更上一層樓。

案例三：

我們不妨先將散熱模組蓋住一部分：

可以看到因為發熱元件基本位於主板中上方，此時的C面高溫覆蓋區域還是比較科學的。

但因為九曲十八彎的熱管以及上文所提到的出風口右置設計，

導致鍵盤面高溫區覆蓋面積成倍增加，同時具備了暖手寶功能：

就是這麼一款所謂的「差一步登頂」的標杆級輕薄本，

在「散熱性能」這個重要的指標上，居然就這麼被自家5k價位的低端本硬生生的給錘爆了。

所以我們不妨開個腦洞，用畫軟體簡單的修一下圖:

...

...

...

...

...

...

歡迎收看《我比工程師還叼》系列

案例四：

算了…大家自行感悟…

• 上面這些案例就是常說的「鐵板熊掌」了。

別人的本子玩遊戲鍵盤冒奶，你的咋就冒火呢？

下面列出四台散熱設計相對比較科學的筆記本：

以及兩台另闢蹊徑的高端輕薄遊戲本：

後兩台暫且不論，觀察前四台筆記本不難找到一些規律，

工程師在設計這些筆記本時，

將兩顆核心的位置儘可能的向C面中上方，或是右上方靠攏，

散熱模組也是儘可能的向機身後側靠攏，最後再通過機身後側的出風口散熱。

這些設計儘可能的將C面高溫區避開手掌的常駐區，

很大程度上緩解了C面高溫給用戶帶來的DeBuff。

我個人認為這類設計是比較科學且合理的。

上面提到的兩條標準，我個人認為是比較重要的，

還有部分相對不是特別重要的，在這裡隨意聊聊。

1.固態硬碟

SSD在帶給我們靜音、極速體驗的同時，發熱也是非常恐怖的，

特別是一些高性能、大容量的SSD，其發熱更是爆炸。

有些高端筆記本為緩解SSD持續高溫帶來的DeBuff，

為其貼上了散熱馬甲，又或者專門為其設計了風道來進行輔助散熱。

上文提到的這台15寸高端輕薄遊戲本掌左托部分的40℃高溫，就是SSD搞的鬼。

當然也與這機器比較薄有一定的關係。

2.屏軸

如今許多筆記本都採用了下沉軸設計，

當「下沉軸」與「後置出風口」碰到一起的時候，

筆記本上半身必然會擋住一部分出風口，影響散熱效率的同時還會給B框加熱，

極端條件下就發生類似下圖的現象：

可以避免這種情況出現的設計有很多，

比如出將風口設在機身兩側：

比如採用立式轉軸：

再比如另闢蹊徑在上半身挖個槽…

出風口放在機身兩側有多蠢上文也不止一次提到，這裡就不再重複。

我個人是比較看好立式轉軸的，

也贊同「非超薄本都應該用立式轉軸」的觀點。

不知從何時起，坊間流傳出一種名為 「筆記本為了做薄只能使用下沉軸」 的說法，

暫且不去追究這種說法的合理性，也不去探究這種說法是從誰家傳出來的，

就算真的只能用下沉軸，

你們?學學那誰家的RXG給上半身開個槽也很困難嗎？

3.風道

有些筆記本的散熱模組比較豪華，負載下溫度也相對較低，

但C面高溫區覆蓋面積卻比較大，

這種現象的出現就是因為模具內部風道沒有設計好，

以及將SSD這個發熱大戶給忘了。

總結

判斷一款筆記本電腦的散熱性能，不能僅參考一兩個參數就輕下結論，

這是不負責任的表現。

例如當下最流行的「銅管少的散熱一定不好。」

我們應當綜合考量許多參數後才能下結論，這些參數有些與硬體有關，有些則與軟體有關。

大家都知道8代標壓U性能提升很大，發熱也更加爆炸了，

所以究竟要怎樣在發熱與性能之間做取捨才能不得罪消費者呢？

估計各大廠商也是一頭包。

如今離8代標壓U筆記本上市的日子越來越近，

廠商們也都有點坐不住了，各種散熱神論都會接踵而至，

屆時希望廣大消費者們能夠擦亮眼睛，這裡就不過多描述了。

結語

本文為入門科普，介紹的都是些粗淺的入門知識，

也是我閑暇之餘將網上學來的與自身實踐得到的一些經驗與心得的小匯總。

希望能讓廣大的消費者在一定程度上避免被公關軟文矇騙、避免被奸商忽悠，

並在購買筆記本電腦時起到一定的幫助。

文中圖片來源為：筆吧評測室、NotebookCheck、中關村，以及百度。

感謝兩家評測機構提供給消費者的真實測評數據，以及中關村和百度的清晰照片。