天氣熱手機又那麼燙,是不是到了該買個手機散熱殼的時代了?

大家都說「科技有溫度」,可是科技本身其實挺有溫度的。請閉上眼,把注意力集中到手機上......感受到科技的溫度了嗎?夏季過半,已經見過許多手機使用者抱怨手機發燙嚴重,有的會出現手機頻繁卡頓現象。

爆炸是不至於, 不過,當機、被迫自動關機,則是有可能。

如果你不信,在這種天氣你不開冷氣開車,然後把手機放在儀表板上面前面導航試試看,應該不出一分鐘你的手機就會顯是因為過熱而要關機。

 

是什麼導致發燙?

究其手機發燙原因,氣溫首當其衝。

夏天的平均氣溫比冬天高,手機發燙的溫度基礎便向上提了好幾檔,此時的手機比冬天更燙手,是無可避免的。尤其是當你在烈日下一邊走一邊看手機時,螢幕的升溫更為明顯。不信你現在去太陽下走兩步——還是算了吧。

不過氣溫只是基礎,要是你不用手機,它原本不會發燙。根本原因還是手機在執行的過程中產生的熱能。

這裡要提到兩方面,第一是手機性能在連年提升,第二是手機散熱系統雖在同步升級,但只能說勉強跟得上前者的腳步。

過去 10 年,智慧型手機發展到性能可媲美桌面級電腦的水準,所用晶片從 90nm 突破至 7nm,算力也因此成倍增長。如今 iPhone 11 內部搭載的 A13 仿生晶片便是最強代表之一,其 CPU 每秒可做超過 1 萬億次運算,如此高強度的處理能力會在短時間內產生大量熱能,更不用說正常執行的手機同時還會調用其它模組一起工作。

比如你打遊戲的時候,對電池、CPU、GPU、天線模組和螢幕等等組件提出了更高的要求,它們在短時間內在產生大量熱能。或許你體驗不明顯,但螢幕表面的溫度實際上也在提高,畢竟現在的螢幕素質相比以前提高了數倍,僅亮度就是曾經的產品無法比擬的,因此螢幕的能耗佔據了手機電池的 80% 左右。

又如你打開相機,開始拍攝 4K 60fps 的影片,或者錄製一個 AR 影片,一兩分鐘之後你就會明顯感覺到手機的某一個部位迅速升溫。

剛剛說的是一個普遍的發熱情況,不過若將越來越熱的 5G 因素考慮進去,手機散熱面臨的挑戰就更大了。

5G 手機的晶片算力相比 4G 晶片至少高 5 倍,功耗高約 2.5 倍,因此功率和電源功率會比 4G 手機更高,同時 5G 手機的天線模組數量增加,不斷搜索還未覆蓋完全的 5G 訊號也會造成功耗增加,進而產生更多熱能。反過去看,手機內部空間不斷在被添加的零組件擠壓,散熱空間進一步壓縮。

由此來看,手機發熱量增加是一件必然的事情,我們要做的是想辦法提升散熱效率。

有哪些散熱方案?

毫無疑問,智慧型手機的發展在反向促進手機散熱技術的前進。

一般來說,手機散熱可以分為主動和被動兩種方式。主動散熱就很明顯了,常見的有風扇和液冷的方式。黑鯊手機曾不止推出一款手機散熱背夾,其中有一個名叫「黑鯊冰封散熱背夾 Pro」的產品外形神似風扇,利用半導體製冷材料,以帕爾帖效應為設計原型,用風扇輔助散熱,據稱與背夾相貼的手機背面中心區域溫度最高可降低 28℃。其實類似的產品在市場上還有很多,用關鍵詞搜就能搜得出來,其中不乏有真‧水冷散熱器,PC 玩家一定不會陌生。

不過這類「主動散熱」通常需要單獨供電,使用不方便,僅能起到輔助作用。真要一直散熱,還得看手機本身的設計。由於手機體積限制,一般都採用的被動散熱方式。

所謂被動散熱,即是手機內部的散熱系統。傳統的手機散熱採用了石墨片作為散熱方案,石墨本身有著良好的導熱性能,並且可塑性強,可以根據不同產品的需要製作成不同的形狀,以滿足散熱需求。4G 時代,石墨片是最常見的散熱方案。

到 5G 時代,手機散熱系統進一步升級,除了石墨片,VC 均熱板,液冷管等方式都加入到了手機當中。VC 均熱板(Vapor Chambers)是平面熱管,它可以雙向散熱,其內部充滿了冷卻液,是吸收熱量的主要物質,受熱蒸發之後經冷凝器液化再次返回來傳遞熱量。

來自西南證券《5G手機散熱件行業分析》

聽不懂沒關係,你只要知道它是目前除石墨片之外,最受手機寵愛的散熱方式之一就行了。

因此我們可以看到在大量的 5G 智慧型手機裡都採用了多層石墨片+均熱板,或者液冷銅管的散熱方式。有些還加入了內建風扇和液冷散熱的方案。

相比較 Android 陣營在散熱方案上爭奇鬥豔,iPhone 在這方面顯得有些滯後。iPhone 11 系列手機發熱嚴重備受使用者詬病,即便是在秋天和冬天也會比其它 Android 手機更容易發燙,多家手機拆解機構拆開 iPhone 11 後發現,雖然 iPhone 內部構造、走線極為整潔,但缺少足夠的散熱設置,並且由於自從 iPhone X 開始蘋果便使用了雙層主板設計,將 CPU 夾在中間,並且沒有用石墨片幫助散熱,發熱自然就上去了。這讓 iPhone 使用者苦不堪言。

手機如何自保?

手機發熱給使用帶來最直接的影響就是卡頓,這是由於在過熱情況下,手機本身有自我調節機制,自動降低處理器頻率,控制主要發熱源,進而不再讓溫度升高。

如果溫度實在過高,很多手機就會直接進入當機狀態。例如 iPhone 的自我保護機制,螢幕上會出現「請等 iPhone 冷卻後再使用」的字樣,此時的 iPhone 啥事兒也做不了。又如 OPPO 手機在溫度過高的時候,同樣會提醒使用者「溫度過高無法充電」,你只需要靜待它降溫即可。

現在夏天到了,手機發熱是十分常見的事情,因此避免一些容易使得手機升溫的使用情境。太陽光直射螢幕,邊玩邊充電,長時間拍攝高畫質影片(通常在戶外)等等情況都會導致手機迅速升溫。

只要你儘量避免這些類似的情境,手機發燙並不是那麼可怕的事情。畢竟誰也不希望自己在玩遊戲時因為發熱卡頓,最後輸掉比賽。

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