探秘荣耀Note10 THE NINE液冷散热系统，附散热技术发展史

在7月31号，荣耀正式推出了打磨两年的大屏旗舰——荣耀Note10。主打畅爽的游戏体验，同时兼顾商务办公，是一款集荣耀各项黑科技于一身的“水桶旗舰”。

作为目前荣耀手机的集大成者，最为让人让人称道的就是发布会上提及的THE NINE液冷散热系统和双turbo（GPU turbo与CPU turbo）。其PC级的散热能效，保证了荣耀Note10的持久畅快的游戏体验。那么荣耀Note10的散热究竟有什么奥妙之处呢，流星今天就来为大家解答一番。

智能设备散热的前世今生

咱们先从PC的散热说起吧，众所周知，CPU和GPU是发热大户。它们承担了计算机内的大部分指令运算与其高速运算所产生的热量如果不能及时散发出去，便会完成过热，导致芯片降频，甚至烧坏。所以电脑的每一次升级换代，都会伴随着散热系统的升级。

第一阶段：散热片散热

散热片是一种给电器中的易发热电子元件散热的装置，多由铝合金，黄铜或青铜做成板状，片状，多片状等，如电脑中CPU中央处理器要使用相当大的散热片，一般散热片在使用中要在电子元件与散热片接触面涂上一层导热硅脂，使元器件发出的热量更有效地传导到散热片上，再经散热片散发到周围空气中去。 在集成电路刚刚开始发展的时候，CPU的集成晶体管的数量有限，运算量也很小，自然发热量也很小，因为当时CPU的发热量不大，自然对散热的要求自然不会很高。那个时候的散热器还是一个薄薄的铝制金属片，确切的说是散热片，利用金属的传导快及散热好的特点，将热量散发出去。

随着CPU的升级换代，发热量也随着CPU的运算量增加，散热片也开始通过堆叠、加长来增大散热效率。

▲散热器上的多个散热片来增大它与空气的接触面积，使散热加快

第二阶段：散热片+风扇散热

时间进入90年代，集成电路高速发展，CPU内的晶体管成倍增加，散热片的散热性也就不够用了，这时候便在散热片上再加上风扇，再在CPU和散热片之间涂上硅脂。CPU核心发出的热量通过硅脂迅速传递到散热片上，在风扇转动形成的气流下将滞留在散热片上的热量散发出去。 目前常用的散热片材质是铜和铝合金，二者各有其优缺点。铜的导热性好，但价格较贵，加工难度较高，重量过大（很多纯铜散热器都超过了CPU对重量的限制），热容量较小，而且容易氧化。而纯铝太软，不能直接使用，都是使用的铝合金才能提供足够的硬度，铝合金的优点是价格低廉，重量轻，但导热性比铜就要差很多。有些散热器就各取所长，在铝合金散热器底座上嵌入一片铜板。

由于它的成本低廉，使用风扇进行风冷散热是我们生活中最为常见的散热技术。由于这种散热器制造相对简单，只需要使用风扇带走散热器所吸收的热量。而且现在购买的价格相对较低，安装简单等优点。一个高风量的风扇+高导热效率材料的散热片就能够组成一个性能不错的CPU风冷散热器。

由于占用空间过大、散热增强只能走增大散热片和增强风扇的老路。“散热片+风扇散热”技术，只能用于体积相对大的台式电脑的散热。在以轻薄、便携为卖点的笔记本电脑横空出世之后，研发相配套的新的散热技术势在必行。

▲“散热片+风扇散热”技术有着体积较大的局限性

第三阶段：热管散热+风扇散热（强迫风冷）

热管技术是1963年美国洛斯阿拉莫斯(Los Alamos)国家实验室的乔治格罗佛(George Grover)发明的一种称为“热管”的传热元件，它充分利用了热传导原理与相变介质的快速热传递性质。热管的出现已经有数十年的历史，从最初由IBM引入笔记本后。由于其散热性能良好、体积小，被广泛引用目前的笔记本电脑的散热中。

因为热管具有热传递速度极快的优点，安装至散热器中可以有效的降低热阻值，增加散热效率，具有极高的导热性，高达纯铜导热能力的上百倍，有“热超导体”之美称。工艺过关、设计出色的热管CPU散热器，将具有普通无热管风冷散热器无法达到的强劲性能。

热管的工作原理很简单，热管分为蒸发受热端和冷凝端两部分。当受热端开始受热的时候，管壁周围的液体就会瞬间汽化，产生蒸气，此时这部分的压力就会变大，蒸气流在压力的牵引下向冷凝端流动。蒸气流到达冷凝端后冷凝成液体，同时也放出大量的热量，最后借助毛细力和重力回到蒸发受热端完成一次循环。

热管在散热器领域的运用打破了传统散热器的设计理念，从散热原理到散热器设计结构上都发生了很大的变化。先进技术取代落后技术是一种必然，在笔记本电脑和高端的台式机里，小到CPU散热器、显卡/主板散热器，大到机箱，我们都可以看到热管的身影。

但是，由于风扇散热时会不可避免的因为振动、风燥、异音而产生噪音，和需要散热口、吸入灰尘等等缺陷。所以在更为高端智能产品中，便又需要一场技术革新了。

▲“热管+风扇散热”在使用时间长了之后，进风口和风扇容易吸入并堆积灰尘。

第四阶段：无风扇热管散热（自然冷却）

2009年初，英特尔首次推动了笔记本低功耗与超便携革命，这与以往的硬件性能提升、工艺制程缩减、功耗缩减的常规节奏大为不同。凭借英特尔酷睿级SU系列低电压处理器，英特尔开始了笔记本轻薄化布局之路，虽然CULV最终以惨败收场，但笔记本行业原本以处理器、显卡性能提升为主的趋势被打破，进而衍生出另一条以轻薄化、便携性为趋势的新路线。

而随着2013年底酷睿M平台的发布，无风扇电脑正式来临，笔记本在便携性方面再一次得到大幅度提升。

▲热管散热的原理图

而这些二合一笔记本和超极本的集成度和目前的智能手机越来越像，手机端需求的运算能力越来越大的原因之一，便是如今的手机游戏行业发展很快，闲来无事，与三五好友一起，开黑来两局，已经成为常态，手游里的人物建模、场景贴图，都越来越精细，其带来的运算量也越来越大，相对应的散热的要求也越来越高。这个时候荣耀便创造性的将笔记本级别的热管主动散热引入到处理手机soc散热的解决方案里。

▲在游戏时可使用此键开启turbo模式，提升帧数与流畅度

荣耀 Note10的定位是大屏影音游戏旗舰机，其新加入的CPU turbo和专门的turbo键，双立体扬声器等等，同时荣耀旗下首款采用液冷散热的机型，并采用了“双Turbo”技术。这里的液冷散热指的是THE NINE液冷散热技术。在常规的八层散热结构中，再在机身里加入了PC级的D5液冷管，直径与MacBook Air的一致，连通手机内部主板SOC等大发热区和冷却区域，使热量的散布更均衡。液冷管直径5mm，全长113mm，最高可使得CPU降温10°C。此外，荣耀 Note10还具有9层立体散热，可将散热能力提升41%，把芯片产生的热量快速均匀分布到机身其他位置并散发出去，散热功率大于5W。

▲荣耀Note10的THE NINE液冷散热技术详解图

液冷管结构主要包括管壳、吸液芯和工质组成，从功能上分为蒸发段、绝热段、冷凝段三部分。当液冷管蒸发段受热时，该区域毛细芯中的液体蒸发汽化，同时带走大量热量，蒸汽在微小压差下流向冷凝段，并在冷凝段释放热量后凝结成液体，液体再借助吸液芯产生的毛细力作用返回蒸发段，由此完成一次热传导循环，形成一个汽、液并存的双向循环系统。

结语：写了这么多，流星想说，纵观PC和手机的发展历史，你会发现，散热和功耗一直都是CPU和GPU/显卡运算量发展的掣肘之一，在运算量提升一个大的台阶时，散热方面需求也会随之而来，超极本和二合一笔记本还有智能手机的发展方向越来越相似。向着集成度越来越高，产品越来越轻、薄的方向进化。在今天我们在荣耀Note10上看到了PC级别的热管散热解决方案，如此大费周章的堆料。相信荣耀Note10会给你带来一种不一样的“冷酷”感觉！