喜歡跑分的童鞋不難發(fā)現(xiàn)一個(gè)有趣的現(xiàn)象：都是搭載驍龍835/845處理器的手機(jī)，運(yùn)行安兔兔、GeekBench等軟件時(shí)的成績有可能會出現(xiàn)15%以上的差距；同一款手機(jī)，連續(xù)運(yùn)行跑分軟件的話成績也會越來越低。難道這里面涉及到廠商或媒體的虛假宣傳？

實(shí)際上，這個(gè)問題其實(shí)很容易理解。手機(jī)內(nèi)置的處理器（準(zhǔn)確來說是集成CPU、GPU和ISP等單元的SoC）等芯片的材料都是半導(dǎo)體，只要有電流通過就會在其內(nèi)部的電阻上產(chǎn)生熱量，而發(fā)熱量的高低則取決于處理器的頻率高低，以及處理器當(dāng)前的負(fù)載情況。

為了避免處理器因高溫而燒毀，手機(jī)廠商會為其設(shè)定一個(gè)閾值，只要瞬間溫度超過這個(gè)閾值就會觸發(fā)降頻機(jī)制，在最短的時(shí)間內(nèi)降低處理器芯片的發(fā)熱量。很多手機(jī)跑分偏低、我們在玩游戲時(shí)突然遭遇莫名卡頓，基本都是處理器過熱降頻惹的禍。

為啥智能機(jī)才談散熱

在功能手機(jī)時(shí)代，手機(jī)最多也就是運(yùn)行Java游戲，負(fù)載相對較低，也不存在處理器發(fā)熱降頻的問題。步入智能手機(jī)時(shí)代后，無論是UI界面操作的流暢度、運(yùn)行APP的快慢還是游戲運(yùn)行的幀數(shù)都與處理器（CPU/GPU）頻率息息相關(guān)，一旦降頻就必然出現(xiàn)卡頓現(xiàn)象。

散熱先從結(jié)構(gòu)入手

很多人都將手機(jī)散熱的希望放在了石墨稀、熱管甚至風(fēng)扇上，其實(shí)從手機(jī)內(nèi)部的物理結(jié)構(gòu)入手也能顯著提升散熱效果。

比如，PCB主板采用整版堆疊有利于熱源分散，可降低局部熱量堆積問題；將PCB主板放置在遠(yuǎn)離手握區(qū)域，可提升持握時(shí)的發(fā)熱感；增加內(nèi)部各組件與后蓋的間隙，可降低外殼溫度；模內(nèi)鑲件是與主熱源最近的金屬，如果選用高導(dǎo)熱系數(shù)材質(zhì)就能降低局部溫度；提升材質(zhì)表面粗糙度可增加表面積，改善散熱能力等等。這是一套系統(tǒng)工程學(xué)，考驗(yàn)的是廠商的決心和良心。

此外，不要以為手機(jī)處理器都是ARM架構(gòu)就小看它們的發(fā)熱量哦。NVIDIA Tegra 2/3系列曾經(jīng)引領(lǐng)智能手機(jī)步入雙核和四核時(shí)代，但就是因?yàn)榧懿蛔“l(fā)熱/功耗高而放棄手機(jī)市場（當(dāng)然 還有NVIDIA缺乏基帶技術(shù)），轉(zhuǎn)載平板電腦和掌機(jī)戰(zhàn)場。

以任天堂最新的Switch為例，這款采用搭載的就是NVIDIA旗下的Tegra X1（20nm工藝，四核A57＋四核A53架構(gòu)，集成256顆Maxwell CUDA GPU），哪怕內(nèi)置了獨(dú)立的散熱風(fēng)扇和熱管，玩游戲時(shí)的發(fā)熱量依舊非?！案腥恕?，冬天可以拿來當(dāng)做暖手寶。

因此，作為內(nèi)部空間稀缺的智能手機(jī)而來，就需要在散熱方面耗費(fèi)更多的精力了。

面積至上的石墨烯

石墨烯熱輻射貼片（下文簡稱石墨散熱膜）是一種超薄散熱材料，可有效降低發(fā)熱源的熱密度，實(shí)現(xiàn)大面積快速傳熱、大面積散熱，并消除單點(diǎn)高溫的現(xiàn)象。石墨散熱膜在水平方向的導(dǎo)熱系數(shù)高達(dá)1200，大約是銅的3倍，鋁的6倍。但是，石墨散熱膜在垂直方向的導(dǎo)熱性卻極差，屬于越薄（當(dāng)然也有一個(gè)極限值）散熱效果越好的輔助散熱材料。

將智能手機(jī)拆開，我們通常都能在LCD下方、CPU上方和后蓋內(nèi)側(cè)看到石墨散熱膜的身影?？上В崮さ慕孛娣e太小，所能承載的熱流相對有限，在當(dāng)今移動處理器發(fā)熱量和APP負(fù)載越來越高的當(dāng)下，它的主要作用還是用來分散熱量，將溫度均勻化。

比如，手機(jī)金屬后蓋表面幾個(gè)點(diǎn)的最高溫度分別為50/40/30攝氏度，貼上石墨散熱膜后，相同位置的溫度可能就變成了40/40/40攝氏度。如果想進(jìn)一步降低手機(jī)滿載時(shí)的溫度，還需要從其他幾個(gè)方面入手。

金屬為骨發(fā)散熱量

早期的智能手機(jī)普遍以ABS工程塑料為主要材質(zhì)，當(dāng)移動處理器發(fā)熱量堆積后很難從中擴(kuò)散。于是，金屬材質(zhì)逐漸在智能手機(jī)領(lǐng)域生根發(fā)芽，很多中高端手機(jī)甚至還引入了名為金屬背板散熱的技術(shù)：

在使用石墨散熱膜和金屬材質(zhì)機(jī)身的基礎(chǔ)上，還在金屬外殼內(nèi)部添加了額外的一層金屬導(dǎo)熱板，可以將石墨導(dǎo)出的熱量直接通過這層金屬導(dǎo)熱板傳遞至金屬機(jī)身的各個(gè)角落，提升了密閉空間中的熱量擴(kuò)散效率，最理想的狀態(tài)是熱量還沒傳遞到手心前就已冷卻了下來，從而明顯改善手機(jī)滿載時(shí)的持握體驗(yàn)。

雖然如今智能手機(jī)逐漸以雙面玻璃為美，但此類產(chǎn)品大都還保留了金屬中框和骨架內(nèi)的金屬導(dǎo)熱板，它們在手機(jī)運(yùn)行時(shí)都能分擔(dān)一些熱量的發(fā)散作用。不過，隨著手機(jī)紛紛追求“性感”身材，手機(jī)處理器性能逐漸逼近PC等級后，上述輔助散熱的手段都不足以確保手機(jī)長時(shí)間滿血運(yùn)行，當(dāng)年搭載驍龍810處理器手機(jī)“集體焚身”（發(fā)熱高、易降頻）就是最好的例證。

于是，在筆記本領(lǐng)域常見且成熟的熱管散熱技術(shù)就逐漸進(jìn)入了手機(jī)廠商的視野，并衍生出無數(shù)“散熱黑科技”。

偷師于筆記本的散熱技術(shù)

筆記本最經(jīng)典的散熱模塊設(shè)計(jì)就是導(dǎo)熱硅脂＋熱管＋風(fēng)扇＋鰭片，但就智能手機(jī)的“小身板”而言，風(fēng)扇和鰭片肯定是沒有空間安置的，但塞進(jìn)硅脂＋熱管卻不是夢想。

早在2013年，NEC就在旗下的Medias X手機(jī)上引入了水冷降溫技術(shù)，這款手機(jī)在驍龍600處理器表面覆蓋了一根長達(dá)10cm的熱管，內(nèi)部注有純水的液冷，當(dāng)處理器開始發(fā)熱的時(shí)候，扁平的導(dǎo)管內(nèi)里的純水會將熱量傳遞到手機(jī)外殼再散熱，從而達(dá)到降低機(jī)身溫度的效果。

繼NEC后，同樣為日系廠商代表的索尼也從Xperia Z2開始引入了熱管，并在全球首款4K屏幕的Xperia Z5 Premium手機(jī)身上塞進(jìn)了雙熱管和硅脂，用于應(yīng)對驍龍810的“熱情”，屬于絕對的豪華套餐。

隨后，還有更多品牌也為手機(jī)武裝了熱管，只是為了增加噱頭改用了不同的稱號，比如360奇酷手機(jī)的“太空水冷散熱系統(tǒng)”、微軟Lumia950/950L所采用的Liquid Cooling“液態(tài)冷卻技術(shù)”、中興的“主動循環(huán)納米導(dǎo)熱系統(tǒng)”等等。

對了，雷蛇Razer Phone和黑鯊游戲手機(jī)主打的多級直接接觸式液體冷卻系統(tǒng)也都是這種散熱設(shè)計(jì)的分支。

這些技術(shù)的本質(zhì)相同，都是將（中空）熱管內(nèi)部抽成負(fù)壓狀態(tài)，然后充入不同材質(zhì)的冷卻液。這些冷卻液的特色是沸點(diǎn)低，通常在55攝氏度時(shí)就會蒸發(fā)成水蒸氣，借助水蒸氣“傾冷”的特性自動流向?qū)峁芰硪粋?cè)，由于該側(cè)溫度較低，水蒸氣便會冷凝成液體，并把一部分熱量傳遞至與導(dǎo)熱管相連的石墨片上。最后，從氣態(tài)重新變成液態(tài)的冷卻液會隨著熱管內(nèi)壁的毛細(xì)結(jié)構(gòu)返流至導(dǎo)熱管靠近處理器的一側(cè)，為處理器降溫，并且等待下一次降溫循環(huán)。

風(fēng)冷手機(jī)暫時(shí)無望

努比亞在MWC2018上曾展示了內(nèi)置4顆迷你渦輪風(fēng)扇的概念游戲手機(jī)，本以為這個(gè)設(shè)計(jì)會出現(xiàn)在其最新的紅魔游戲手機(jī)身上。

遺憾的是，紅魔游戲手機(jī)并沒有帶來風(fēng)冷設(shè)計(jì)，而是采用了對流冷卻方案，在背面金屬上加入風(fēng)槽進(jìn)行空氣交換，可將手機(jī)內(nèi)部熱量從機(jī)身上的納米微細(xì)塑料網(wǎng)去除，再加上3層石墨和“近黑體”材料，從而將機(jī)身的溫度控制在較低的水平。

總之，散熱設(shè)計(jì)和效率，將成為未來高端智能手機(jī)的主打特性，如果你希望在朋友圈曬出更高的跑分，游戲過程中不因莫名的卡頓而輸?shù)魣F(tuán)戰(zhàn)，那就請優(yōu)先挑選散熱過硬的新品吧。