華為Mate 20 X石墨烯散熱技術(shù)大起底：提高競(jìng)爭(zhēng)門檻

華為Mate 20 X石墨烯散熱技術(shù)大起底：提高競(jìng)爭(zhēng)門檻

近年來(lái)，隨著手機(jī)游戲的興起，智能手機(jī)作為游戲機(jī)的功能也越來(lái)越突出，因此在智能手機(jī)領(lǐng)域中出現(xiàn)了游戲手機(jī)的新品類。



與此同時(shí)，用戶對(duì)智能手機(jī)玩游戲時(shí)流暢不卡頓、穩(wěn)定不掉幀、電池大、待機(jī)時(shí)間長(zhǎng)等體驗(yàn)要求也越來(lái)越高，因此智能手機(jī)的性能也遇到了空前考驗(yàn)，這也成為一直困擾智能手機(jī)廠商的問(wèn)題。



不久前，華為重磅推出了華為Mate 20 X，在業(yè)內(nèi)首次運(yùn)用了VC液冷+石墨烯膜的散熱技術(shù)，配合此前華為推出的GPU Turbo和智能AI調(diào)度系統(tǒng)，將智能手機(jī)的手游體驗(yàn)推向了新高度。其中不僅有因獵豹奔跑而腦洞大開獲得靈感的有趣故事，更有軟件和硬件專家彼此磨合，散熱方案兩次被推翻一波三折的經(jīng)歷。（原文：zhidx.com）





VC液冷+石墨烯膜構(gòu)筑Mate 20 X兩道散熱防線

華為Mate20 X集合了7.2英寸大屏、5000mAh超大電池等諸多看點(diǎn)。然而，Mate 20 X最具看點(diǎn)，也最讓業(yè)內(nèi)震驚的是其首次采用了VC液冷+石墨烯膜的散熱技術(shù)。



即使在大型游戲場(chǎng)景下，Mate 20 X特效全開也能持久鏖戰(zhàn)，帶給玩家更快速、更流暢、更酷爽的競(jìng)技體驗(yàn)。







VC液冷+石墨烯膜散熱技術(shù)在Mate 20 X內(nèi)構(gòu)筑起兩大散熱防線：



第一道防線：在CPU體系上搭建了VC(Vapor Chamber)液冷系統(tǒng)，可以將熱源的熱量快速?gòu)臒嵩葱酒瑐鞒?，并通過(guò)整機(jī)均溫措施，避免局部熱點(diǎn)的形成。



第二道防線：以石墨烯膜替代傳統(tǒng)的石墨作為散熱材料，將手機(jī)產(chǎn)生的熱量快速散發(fā)出去。



在手機(jī)開啟手游時(shí)，這兩道防線將一起發(fā)揮作用。此外，再配合華為此前推出的圖像加速處理技術(shù)GPU Turbo以及智能AI調(diào)度系統(tǒng)方案，可以將Mate 20 X在開啟游戲時(shí)保持極高的散熱效率，平均功耗持續(xù)控制在3W。



從傳統(tǒng)方案到讓獵豹能跑馬拉松

傳統(tǒng)的散熱方案也非常多，包括石墨片、鋁合金、銅架構(gòu)等，華為為何要挑戰(zhàn)石墨烯這種新材料呢？



小米美圖合作真相：手機(jī)太不掙錢了！不如躺著拿提成起初研發(fā)人員接到的需求是開發(fā)一款 Mate 新旗艦，在保留Mate科技創(chuàng)新基因的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)卓越的游戲體驗(yàn)，超過(guò)行業(yè)所有的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手。



為了讓方案目標(biāo)更明確，華為召集了100名頂級(jí)游戲玩家，通過(guò)與這些游戲高手的深入交流，獲得了掉幀、卡、發(fā)熱等游戲痛點(diǎn)問(wèn)題的幾個(gè)關(guān)鍵詞。



隨后，針對(duì)這幾個(gè)痛點(diǎn)問(wèn)題，華為基于石墨片、鋁合金、銅架構(gòu)等傳統(tǒng)散熱材料，作出了第一版方案，并對(duì)其進(jìn)行了測(cè)試。







在《刺激戰(zhàn)場(chǎng)》60幀情況下特效全開，數(shù)據(jù)結(jié)果是整個(gè)功耗為4瓦，35分鐘時(shí)溫度達(dá)45度。同時(shí)硬件啟動(dòng)了自我的保護(hù)機(jī)制，導(dǎo)致手機(jī)開始掉幀、變頻，而這與當(dāng)初提出的極致相距甚遠(yuǎn)。



如何在第一版方案上做迭代？如何將測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)一步提升？

其中一位華為人員在周末陪女兒看《動(dòng)物世界》時(shí)，留意到片中提到的獵豹雖然爆發(fā)速度可以高達(dá)每秒30米，但這樣的速度也僅僅能維持兩三分鐘。這是因?yàn)楂C豹身上沒(méi)有汗腺，缺乏出汗散熱的系統(tǒng)，獵豹身體溫度達(dá)到41度后，速度就會(huì)下降。



受獵豹啟發(fā)，華為決定要做一款做能跑馬拉松的“獵豹”，專門攻克散熱難題。



首先，為了讓CPU、GPU等硬件在游戲時(shí)發(fā)揮最佳效果，華為研發(fā)了一套智能AI調(diào)度系統(tǒng)，配合華為此前推出的圖像處理加速技術(shù)GPU Turbo，硬是將手機(jī)功率降到3瓦，可以持續(xù)30分鐘以上的滿幀運(yùn)行，滿足85%的用戶使用需求。



但這對(duì)于玩游戲時(shí)長(zhǎng)三四個(gè)小時(shí)的深度用戶來(lái)說(shuō)，并稱不上是極致。而軟件方面的優(yōu)化能力已經(jīng)被華為挖掘到了極點(diǎn)，于是，研發(fā)人員開始試圖在硬件方面尋求突破。



從諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)到落地智能手機(jī)

想要更強(qiáng)的散熱系統(tǒng)，只能在CPU防控體系上作改變，改變傳統(tǒng)的散熱架構(gòu)，最后研發(fā)人員在2012實(shí)驗(yàn)室里找到了解決方案——石墨烯膜散熱技術(shù)。



石墨烯技術(shù)源于2004年曼徹斯特大學(xué)的兩位科學(xué)家安德烈·蓋姆和康斯坦丁·諾沃消洛夫分離出了一種超薄石墨薄片，這種薄片是一種呈蜂巢晶格的平面二維材料。兩位發(fā)現(xiàn)者也憑借這項(xiàng)技術(shù)獲得了2010年的諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。



華為研究石墨烯技術(shù)的起源則可以追溯到2015年，在2015年華為2012實(shí)驗(yàn)室就啟動(dòng)了這項(xiàng)技術(shù)的行業(yè)合作，致力于將石墨烯技術(shù)落地。在石墨膜散熱架構(gòu)上，華為2012實(shí)驗(yàn)室已經(jīng)深入研發(fā)了三年時(shí)間。



可能很多人不理解，既然石墨膜獲諾貝爾獎(jiǎng)八年了，為什么需要三四年才能落地？



華為研究人員告訴智東西，從實(shí)驗(yàn)室轉(zhuǎn)化為真正可量產(chǎn)、可做產(chǎn)品的過(guò)程中，還有很多坎要過(guò)。



華為花了十幾噸石墨烯原材料，搞了一年多的時(shí)間，才實(shí)現(xiàn)納米材料均勻涂布，燒出高導(dǎo)熱的石墨烯膜。



同時(shí)，石墨烯膜質(zhì)地柔軟，在切割的時(shí)候由于不易切斷，會(huì)出現(xiàn)“藕斷絲連”的情況，早期良率不到10%，但量產(chǎn)至少要達(dá)到良品率85%。石墨烯膜生產(chǎn)工藝路線完全不同于傳統(tǒng)石墨膜，為此幾乎更換了所有設(shè)備。



最終，華為與產(chǎn)業(yè)界合作伙伴一起將石墨烯散熱片的良品率做到了商用級(jí)別。



至此，推翻兩次、幾經(jīng)周折，VC液冷+石墨烯膜散熱技術(shù)的新型散熱方案終于塵埃落地，并為Mate 20 X極致游戲體驗(yàn)提供了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)后盾。



創(chuàng)新產(chǎn)品背后是科研實(shí)力和產(chǎn)業(yè)鏈把控的比拼

坦率講，近年來(lái)全球智能手機(jī)整體市場(chǎng)增長(zhǎng)趨勢(shì)放緩，業(yè)內(nèi)廠商都在尋求新的突破和增長(zhǎng)點(diǎn)。



AI芯片、全面屏創(chuàng)新解決方案、多攝系統(tǒng)、系統(tǒng)加速技術(shù)、3D結(jié)構(gòu)光、新興散熱技術(shù)等一大批新科技、黑科技涌現(xiàn)在智能手機(jī)行業(yè)。



而即將到來(lái)的5G時(shí)代，更是將智能手機(jī)行業(yè)推向技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)階段的關(guān)口期。



在這個(gè)關(guān)口期，研發(fā)實(shí)力、產(chǎn)業(yè)鏈把控成為了智能手機(jī)玩家實(shí)現(xiàn)市場(chǎng)突圍的關(guān)鍵。



華為作為全球智能手機(jī)行業(yè)的頭部玩家，近年來(lái)在智能手機(jī)技術(shù)領(lǐng)域的動(dòng)作和布局越來(lái)越加緊，如P20的后置三攝、圖像加速處理技術(shù)GPU Turbo、AI芯片麒麟980、Mate 20的3D結(jié)構(gòu)光以及Mate 20 X的VC液冷+石墨烯膜的散熱技術(shù)。



在華為等頭部玩家的帶領(lǐng)下，智能手機(jī)市場(chǎng)的技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)門檻在進(jìn)一步拉高。

本文出自東莞市捷誠(chéng)石墨制品有限公司官網(wǎng)：http://m.qcwgm.com 權(quán)威發(fā)布，    東莞市捷誠(chéng)石墨制品有限公司是一家集銷售、應(yīng)用開發(fā)，產(chǎn)品加工的石墨專業(yè)廠家，專門為模具行業(yè)、機(jī)械行業(yè)、真空熱處理爐、電子半導(dǎo)體及太陽(yáng)能光伏產(chǎn)業(yè)等提供石墨材料、石墨電極和相關(guān)的石墨制品，歡迎致電13549365158更多關(guān)于石墨制品方面信息，可回本網(wǎng)站產(chǎn)品頁(yè)面詳細(xì)了解點(diǎn)擊：石墨制品  石墨模具  石墨坩堝 石墨轉(zhuǎn)子 石墨軸承 石墨板 石墨棒 石墨匣體 石墨熱場(chǎng) 真空爐石墨制品 電子石墨模具