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散熱芯片AirJet,要革筆記本風(fēng)扇的命?

2023/12/04
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來源:雷科技數(shù)碼3C組?|?編輯:冬日果醬?|?排版:KIM

一定程度上,筆記本電腦的輕薄和性能始終是個(gè)悖論。

MacBook Air 產(chǎn)品線一誕生就成為了輕薄本的「經(jīng)典符號(hào)」,但在 MacBook 產(chǎn)品序列中,Air 一直是性能最弱的產(chǎn)品線。

盡管在蘋果統(tǒng)一芯片架構(gòu)、全面采用 M 系列自研芯片之后,MacBook Air 相比英特爾時(shí)代有了質(zhì)的飛躍,還是很難在性能上比肩采用同款芯片的 MacBook Pro。

但要知道,最新 14 英寸 MacBook Pro 的重量已經(jīng)達(dá)到了 1.6kg,早就超出了輕薄本的范疇。

不過,筆記本輕薄和性能的悖論是建立在不引入其他變量的情況下,芯片技術(shù)和產(chǎn)品的迭代就在很大程度讓今天的輕薄本獲得了強(qiáng)大得多的性能,而另一個(gè)可以打破輕薄本「悖論」的關(guān)鍵變量則是:

散熱。

根據(jù) The Verge 和 MacWorld 的報(bào)道,初創(chuàng)公司 Frore Systems 近期將旗下的全新散熱系統(tǒng)—— AirJet(確切說是 3 個(gè) AirJet Mini)塞入了 MacBook Air(M2)之中,并與官方原版進(jìn)行對比。

在《古墓麗影:暗影》的游玩測試中,剛開始兩者的差距微乎其微,AirJet 版本 29fps、官方版本為 28fps;但在連續(xù)游玩半小時(shí)后,AirJet 版本還能以 27fps 運(yùn)行,官方版本是 22fps;等到 40 分鐘后,AirJet 版本還在繼續(xù)正常運(yùn)行,官方原版已經(jīng)出現(xiàn)了嚴(yán)重的卡頓,幾乎沒法游玩。

Cinebench R23 測試,圖/ Frore Systems

在 Cinebench R23 的測試中,AirJet 版本 MacBook Air(8720)甚至能夠超越 M2 MacBook Pro(8711)的得分。

這并不意外,從 M1 芯片開始,MacBook Air 就砍掉了傳統(tǒng)的散熱系統(tǒng)——風(fēng)扇,以此換來了更薄的機(jī)身和更安靜的運(yùn)行環(huán)境。但相對應(yīng)的是,在高負(fù)載場景下,MacBook Air 就幾乎放棄了所有應(yīng)對措施,只剩下降頻和等待機(jī)身被動(dòng)散熱。

AirJet 散熱系統(tǒng)的加入可以讓熱量不再堆積在內(nèi)部,自然可以讓 MacBook Air 更長時(shí)間地維持高性能輸出。就像 MacBook Pro 為了更好的性能表現(xiàn),仍然保留了風(fēng)扇設(shè)計(jì),而這也是同芯片版本 Pro 比 Air 性能更強(qiáng)的核心原因。

但 AirJet 最讓人驚奇的并非散熱效果,而在于超薄的尺寸以及極低的功耗和噪音。問題它是怎么做到?更重要的一點(diǎn)是,散熱芯片會(huì)替代傳統(tǒng)的風(fēng)扇,成為包括 MacBook Pro 在內(nèi)絕大部分筆記本的未來嗎?

AirJet,是芯片不是風(fēng)扇

AirJet 的背后是一家籌資 1.16 億美元的硅谷初創(chuàng)公司 Frore Systems,第一代產(chǎn)品就是 AirJet Mini 和 AirJet Pro 壓電散熱芯片,官方口徑稱其為「固態(tài)主動(dòng)散熱芯片」。

不同于傳統(tǒng)風(fēng)扇通過扇葉轉(zhuǎn)動(dòng)加速內(nèi)外空氣交換,使內(nèi)部堆積熱量得以傳導(dǎo)外部。AirJet 內(nèi)部是利用 MEMS 技術(shù)制造的微小壓電薄膜,以超聲波頻率振動(dòng),然后這些壓電薄膜產(chǎn)生強(qiáng)大的氣流,使外部的冷空氣通過設(shè)備(比如筆記本電腦)的進(jìn)風(fēng)口進(jìn)入 AirJet 散熱芯片,并從設(shè)備的通風(fēng)口帶走內(nèi)部堆積的熱量。

藍(lán)色為冷風(fēng),紅色為熱風(fēng),圖為空氣經(jīng)過散熱芯片,圖/ Frore Systems

以改裝后的 MacBook Air 為例,設(shè)備運(yùn)行時(shí),受 AirJet 產(chǎn)生的氣流牽引,空氣會(huì)從屏幕鉸鏈附近(改造部分)進(jìn)入機(jī)器內(nèi)部并經(jīng)過 AirJet 散熱芯片,然后帶著熱量從揚(yáng)聲器孔(改造部分)排出。

根據(jù) Frore Systems 的說法,單顆空氣粒子能以每小時(shí) 200 公里的速度飛快地掠過 AirJet 散熱芯片,這意味著高效率的空氣流通以及散熱效果。官方數(shù)據(jù)顯示,AirJet Mini 能以 1W 的功耗散掉大約 5W 的熱量,而 AirJet Pro 能以 1.75W 的功耗散掉大約 10W 的熱量。

而在閑置狀態(tài)下,AirJet 的功耗還能低至 0.1W 或 0.2W,芯片主體保持關(guān)閉。考慮到輕薄本大部分時(shí)間都是在中低負(fù)載場景下,我們大可放心 AirJet 這套散熱系統(tǒng)本身的耗電問題。

與此同時(shí),散熱芯片還要更輕更薄。

比起筆記本電腦內(nèi)部已經(jīng)「小型化」的散熱風(fēng)扇,AirJet Mini 的重量僅為 9g,尺寸為 27.5mm x 41.5mm x 2.8mm;另一款產(chǎn)品 AirJet Pro 會(huì)大一些,尺寸為 31.5mm x 71.5mm x 2.8mm。

2.8mm 的厚度,也得以讓 3 個(gè) AirJet Mini 能夠塞入已經(jīng)高度集成化的 MacBook Air 之中。但不僅是 MacBook Air,理論上只要采用 AirJet 散熱系統(tǒng),所有輕薄本都能節(jié)省出一定的厚度和空間,廠商可以選擇讓筆記本電腦更薄,塞入更大的電池或者其他設(shè)計(jì)。

但對更多用戶來說,散熱芯片更重要的可能還是——靜音。

以 AirJet Mini 為例,全功率運(yùn)行時(shí)能以 1W 的功耗散掉約 5W 的熱量,同時(shí)產(chǎn)生的噪聲僅為 21 分貝,就算是功率更高的 AirJet Pro,產(chǎn)生噪音也僅為 24 分貝。

事實(shí)上,很多輕薄本用戶對無風(fēng)扇設(shè)計(jì) MacBook Air 的偏愛,關(guān)鍵不在于熱風(fēng),而在于噪音。尤其是在安靜環(huán)境中,或者開會(huì)場景下,噪音對于使用體驗(yàn)的影響極其重要。

而按照普通人的聽覺,AirJet 運(yùn)行產(chǎn)生的 21-24 分貝的噪音都屬于非常安靜,在大部分時(shí)候都能媲美「無風(fēng)扇」的靜音體驗(yàn),同時(shí)又有一定的主動(dòng)散熱能力。

也正因?yàn)樵谏?、尺寸以及靜音等方面的優(yōu)勢,F(xiàn)rore Systems 已經(jīng)獲得了英特爾、GiS、高通等多家主流大廠的支持,英特爾還計(jì)劃在未來的 Evo 標(biāo)準(zhǔn)筆記本電腦中采用 AirJet 散熱芯片解決方案。

英特爾移動(dòng)創(chuàng)新副總裁 Josh Newman 就指出,F(xiàn)rore Systems 研發(fā)的 AirJet 散熱芯片解決方案提供了一種基于 MEMS 技術(shù)的創(chuàng)新固態(tài)散熱方法,「可為未來的英特爾 Evo 筆記本電腦提供優(yōu)秀的散熱性能?!?/strong>

散熱芯片,輕薄型計(jì)算設(shè)備的未來?

看到這里,其實(shí)都能明白,散熱芯片相比傳統(tǒng)散熱風(fēng)扇能夠提供更好的散熱體驗(yàn)。同時(shí),散熱風(fēng)扇實(shí)質(zhì)上已經(jīng)沒有多少改進(jìn)空間,整體迭代速度緩慢,從這個(gè)角度,散熱芯片也是更有前景的一種方向。

目前來看,輕薄本可能是散熱芯片最關(guān)鍵的市場,畢竟相比更厚重的創(chuàng)作本和游戲本,輕薄本對于散熱系統(tǒng)的尺寸、厚度以及靜音要求都更加迫切和嚴(yán)苛,尤其是高端輕薄本,理論上會(huì)更愿意采用這一套散熱解決方案。

不過長期來看,F(xiàn)rore Systems 希望將 AirJet 擴(kuò)展到各類設(shè)備上。他們指出,AirJet Mini 適合于平板電腦以及輕薄本,AirJet Pro 則為性能更加強(qiáng)大的筆記本電腦和游戲機(jī)而設(shè)計(jì),同時(shí)還在考慮未來將 AirJet 擴(kuò)展到更多計(jì)算平臺(tái)。

事實(shí)上,F(xiàn)rore Systems 兩位創(chuàng)始人—— Seshu Madhavapeddy 和 Surya Gant 的「野心」并不小。

在創(chuàng)立 Frore Systems 之前,他們都在高通任職,因?yàn)樵趬弘娛匠暡?a class="article-link" target="_blank" href="/baike/1557849.html">指紋傳感器項(xiàng)目上的合作時(shí)相識(shí)。也是在這個(gè)階段,他們受到了壓電式超聲波指紋傳感器技術(shù)的啟發(fā),最后決定離開高通,成立 Frore Systems 打造壓電散熱芯片。

但更大也更重要的原因是,他們都意識(shí)到了今天處理器發(fā)熱對設(shè)備性能造成的巨大限制,從智能手機(jī)到筆記本電腦,再到方興未艾的 XR 設(shè)備。

可以這么說,散熱已經(jīng)成為了影響個(gè)人計(jì)算設(shè)備性能的關(guān)鍵因素。而在個(gè)人計(jì)算設(shè)備對輕便性和集成性沒有止境的追求下,很有理由相信,散熱芯片會(huì)在不遠(yuǎn)的將來成為一種常態(tài),幫助我們的設(shè)備有更好的散熱和體驗(yàn)。

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