華為Mate20X石墨烯液體冷卻散熱技術(shù)的探索
華為Mate20X石墨烯液體冷卻散熱技術(shù)的探索
通過介紹可知,該散熱系統(tǒng)主要由氣室和石墨烯薄膜組成。那么什么是蒸汽室什么是石墨烯薄膜別擔(dān)心。讓我們往下看。
蒸汽室,也被稱為均質(zhì)水熱冷卻技術(shù),對于DIY愛好者來說并不陌生,因為這項技術(shù)在過去的幾年中一直被用于加熱圖形卡或CPU。具體來說,真空室底部的液體吸收芯片的熱量,蒸發(fā)并擴散到真空室中,然后傳輸?shù)綄崃考訜岬缴崞希缓罄淠揭后w底部,這種蒸發(fā)和冷凝過程類似于制冷空調(diào),在真空室內(nèi)快速循環(huán),達(dá)到相當(dāng)高的散熱效率。
華為將此技術(shù)應(yīng)用于Mate 20X,在有限的機身空間內(nèi)嵌入了蒸汽室,VC和處理器的寬度相等。它完全覆蓋了CPU和GPU等加熱核心,Mate20X是目前業(yè)內(nèi)最薄的0.4毫米超薄VC。它的結(jié)構(gòu)由兩塊刻蝕在空腔內(nèi)的銅蓋板、燒結(jié)的毛細(xì)結(jié)構(gòu)和空腔內(nèi)的支撐結(jié)構(gòu)、焊接真空、充液制冷劑組成,工作時,工作流體在真空室熱源附近加熱蒸發(fā),然后擴散到低回火區(qū)。冷凝放熱。液體沿毛細(xì)管結(jié)構(gòu)回流到熱區(qū)形成一個循環(huán)。
均熱板與熱管的原理和理論框架相同,只是熱傳導(dǎo)方式不同。熱管的導(dǎo)熱方式為一維線性,均熱板的導(dǎo)熱方式為二維表面導(dǎo)熱,散熱效率較高。
在介紹石墨烯薄膜之前,讓我們先簡單地談?wù)勈?,它是曼徹斯特大學(xué)的海姆和諾沃索洛夫于2004年成功地從石墨中分離出來的一種未來的革命性材料。他們還獲得了2010年諾貝爾物理學(xué)獎。石墨烯是由一系列排列在蜂窩狀晶格中的碳原子組成的。這種特殊的結(jié)構(gòu)使得石墨烯比銅具有更好的導(dǎo)電性,比鋼的強度高出100倍以上,并且能迅速地擴散熱量。純無缺陷單層石墨烯的熱導(dǎo)率高達(dá)5300W/m k,是目前最高的導(dǎo)熱碳材料,比單壁碳納米管(3500W/m)、多壁碳納米管(3000W/m k)的熱導(dǎo)率高,而銅的熱導(dǎo)率只有400W/m k左右。
石墨烯熱沉膜是一種取向高度均勻的石墨烯片狀熱沉材料。與相同厚度的多層石墨相比,石墨烯熱沉膜的熱沉能力提高了20%以上,其等效導(dǎo)熱系數(shù)是純銅的2.8倍,華為利用石墨烯膜的高水平導(dǎo)熱系數(shù)和薄厚度的特點來分配將芯片放在后殼上,達(dá)到散熱均勻的目的。
當(dāng)然,更重要的是,華為將石墨烯與蒸汽室技術(shù)相結(jié)合,創(chuàng)造了超冷超散熱系統(tǒng)。通過蒸汽室,熱量可以迅速散發(fā)出來,芯片的熱量可以通過石墨烯散熱膜傳到后殼,并擴散到整個后殼,達(dá)到整機溫度均勻、散熱良好的目的。。
那么這個系統(tǒng)的實際性能是什么呢讓我們來看看目前流行的兩款游戲。首先,我們要測試一下國王榮耀。在測試之前,我們可以看到電池和CPU的溫度分別是23 C和24 C。
在高幀率模式下,經(jīng)過30分鐘的King Glory游戲后,電池和CPU的溫度分別為34 C和42 C。機身表面溫度也很好,發(fā)熱不明顯。
經(jīng)過一個小時的游戲,電池和CPU的溫度保持在34和43攝氏度,并沒有增加??梢钥闯?,手機的散熱效果很好,機身表面只給我一點溫度。
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