石墨烯技术装进手机 华为Mate 20 X极致散热

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华为发布Mate 20 X手机,石墨烯+液冷散热系统设计让石墨烯这个词再一次进入公众视野。早在今年上半年,就有一项华为与剑桥大学联合申请的石墨烯散热专利曝光,引起了业内的关注。专利显示,华为发明了一种官能化石墨烯及其制备方法,将可能带来前所未有的终端散热体验。

GameBench对业界三个顶级大厂(华为、苹果、三星)的旗舰产品进行测评,其中搭载了华为麒麟980的华为mate 20 X获得无可争议的三个不同类型游戏的冠军。顶级游戏性能的背后是超强散热系统的支撑,今天就带大家走进Mate 20 X超强散热系统的小秘密。

石墨烯又可称为功能化石墨烯,石墨烯材料本身难溶于水及常用的有机溶剂,为了充分发挥其优良性质,必须对石墨烯进行有效的功能化。根据专利中的内容,这种新的官能化石墨烯可以支撑界面导热材料的导热性能突破常规技术的瓶颈上限,实现提升导热系数提升50%以上,有效发挥石墨烯纳米材料本身的高导热特性,同时规避导电性、比表面积过大带来的问题。

随着大屏智能手机的出现以及大型3D手游的流行,手机设计中的性能与热的均衡一直是各大手机厂家设计中的难点。受限于手机自身空间的大小、处理器热保护的要求、外壳热感的舒适性要求等,一般手机很难长时间让CPU/GPU无限制地运行以满足游戏用户对超高帧流畅的要求。Mate 20 X为游戏做了专门优化,为了避免CPU/GPU长时间运行后温度过高降频, 研发工程师们尝试在中框中嵌入超薄VC(Vapor Chamber), 超薄VC与处理器等宽,完全覆盖CPU、GPU等发热核心, 游戏时处理器的各核心热量可以直接传给VC,从而迅速扩散到整个机身,避免处理器结温过高、降频。

华为Mate 20 X应用的是目前业界可量产最薄的0.4mm超薄VC,其结构上是由2片铜质盖板内部蚀刻出腔体,在腔体内部烧结毛细结构和支撑结构,经焊缝、填充液态工之后抽真空制成。工作时,工质在真空腔体内热源附近受热蒸发,扩散到温度较低的区域冷凝放热,液体沿毛细结构再回流到热区形成循环。VC和热管技术的区别为,热管(HP)的热传导模式为一维,而VC均热板则是二维,且VC平面尺寸不受限制,完全可覆盖面热源尺寸,在面热源分布不均的情况下,内部蒸汽通道共享,散热“取长补短”。

在华为Mate 20 X上, 基于VC特殊的制程工艺,针对关键参数进行优化,使得性能指标较热管提升2倍以上。VC可以将热源的热量快速从热源芯片传出,如果没有很好的整机均温措施,会导致手机外壳形成局部热点,降低手机外壳的热舒适度。

经过大量的人因实验研究和热用户满意度量化研究发现,手机外壳在43℃时,人手触摸会有明显发烫的感觉,一般情况下,手机外壳温度的控制最好在43℃以下,而最舒适的温度区间是38℃以下。

华为 Mate 20 X是首款应用石墨烯膜进行散热的智能手机。石墨烯散热膜是由取向高度一致的石墨烯材质构成的片状散热材料,与相同厚度的多层石墨相比散热能力提升20%以上,其等效导热能力是纯铜的2.8倍。利用石墨烯膜水平导热率高、厚度薄的特点,将芯片传导到后壳的热量均摊给整个背壳以达到整机均温散热的目的。通过对VC和石墨烯组合散热方案进行多轮迭代优化设计,Mate 20 X最终的结果不负众望, 在轻松玩转大型游戏,享受持续稳定的高帧畅爽体验的同时,还能温而不烫,冷静制胜。

来源: 手机之家

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