救我个人的蓝天50——华硕GX800水冷本

时间:2023-10-27 19:08:27编辑:吉宏电脑信息网

写于2022.2.21

不知怎么的,最近笔者班上的一群同学都买了笔记本电脑作以获嘉用。拜托,你们才高二,还有近一年半的时间才毕业,买台台式慢慢玩不好吗(哭笑)。不过说来惭愧,笔者本人也是在听从父母的“建议”下,成为了一名笔记本用户。反正最近都没什么东西好写,不如唠唠有关笔记本的二三事,也算是给我那几个同学稍作点了解,提供一点使用的建议。

一.散热器的体积不足

近几年来,厚重的砖型本是越来越没有市场了。不久的几年前,笔记本品牌中间还有几个敢于做搭配200w满功耗旗舰显卡的重型笔记本的,如机械革命,蓝天,甚至华硕。五年之前,华硕甚至推出过一款搭载双GK104核心的水冷笔记本,可谓是重型本中间的典中典。

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华硕GX800水冷本,图片来自笔吧评测室

不过随着时间的推移,新兴的消费者群体明显更加喜欢更加钱包的笔记本产品——即使是在对散热表现上要求较高的获嘉本产品。这就迫使笔记本厂商不断压缩他们家产品的体积尺寸。而首当其冲的必定是占用机身体积较大的散热模块。

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2021年款的拯救者R9000k薄至20-23mm区间,图片来自笔吧评测室

毫无疑问,笔记本作为内部集成度最高的PC商品,其内部空间自然是“寸土寸金”。救我个人的蓝天PB50机型为例,即使其机身体型在同期同类型产品中较为厚重,15寸的机身达到了30mm+的厚度水平,其也只是配备了小巧的四组铜质鳍片和无根算不上粗的热管以压制处理器加显卡共计55+115w的功耗。

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PB50散热模具

为了形成对比,我这里放一张RTX3050桌面端显卡的散热器模块的图片。RTX3050显卡的默认功耗为130w左右,待到GA107核心实装3050显卡之后,其功耗应会有一定幅度的下降。

图中的显卡为七彩虹的3050ultra,整卡功耗在150w左右。由于3050是单核心,核心面积同笔记本的处理器和显卡也不是非常相同,此组对比仅供参考。

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RTX3050ultra散热模具,图片来自翼王

搭配上合适的散热材料,这样的一套笔记本“重量级”散热模具也才能将处理器和显卡压制在75℃+68℃(室温约16℃)。而一众更加轻薄的,压缩了散热模组体积的主流机型,如拯救者,暗影精灵之类的。面对现在更加新的,功耗更大发热更高的处理芯片,估计只会更加力不从心。

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Stress FPU+Furmark双烤,Aida64监测成绩

还有就是一系列办公主打办公用途的一系列轻薄型笔记本。其使用场景相对获嘉本来说,一般会正式不少,对噪音控制的要求相较获嘉本来说会更加阉割。为了控制噪音,轻薄本所配备的散热风扇,其转速大多都限制在了一个较为严格且保守的水平。并且由于轻薄本本身的便携要求,将散热器体积做到获嘉本的水平,这本身就是不够现实的事情。

笔记本本身进气量就不足,碍于体积限制,散热模具也不会太给力。现在的低压处理器,比较高端一点的型号,一个个都动辄28w,35w的TDP功耗水平,有的笔记本还搭配了类似MX独显这样的发热怪物。就此来看,笔记本芯片温度高很难不成为一个问题。

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惠普战66散热模具设计,图片来自笔吧评测室

二.笔记本核心“裸die”的限制

为了追求体积上的更加轻薄和散热器的更加便于安装,几乎所有的笔记本都用的是裸露核心的处理器封装设计。

目前的桌面端处理器基本都有一个较大的顶盖和连接核心和顶盖的钎焊层或导热硅胶层,使核心和散热器隔开。在处理器和处理器插槽的层层保护之下,桌面端处理器的散热器能以一个较大的压力来紧紧的同处理器之间贴合,这使得桌面端处理器所用的导热材料常常能压缩到一个“薄如蝉翼”的状态,把导热材料对散热性能的影响降低到一个比较低的水平。

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英特尔12代酷睿桌面端处理器横截面示意,图片来自老弟一号

而且相对的,处理器顶盖的存在,在一定程度上增加了处理器的散热面积。打个不恰当的比喻,做饭时,锅底较厚的锅更利于均匀地加热食物,相似的,处理器的顶盖也能起到一点均热的作用,将核心的发热以更大的面积,更均匀的方式传递给散热器。

而在笔记本平台这边,由于处理器那颗脆弱的核心是直接裸露在基板之外的,同散热模具直接接触。所以笔记本的散热扣具压力则不能做的非常大,否贼会直接压碎处理器核心,导致电脑的报废。

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处理器的核心是暴露在外的,图中下方的核心即为CPU

为了控制散热器扣具的压力,则需要增加散热器和核心之间的距离大小。这种做法虽然能保证处理器核心不至于直接被散热器压坏,但是也显著增加了处理器和散热器之间的导热材料的厚度,增加了核心和散热器之间的热阻,增加了散热的难度。

笔记本“裸die”的问题还在于核心的散热面积过小。即使桌面端处理器的顶盖使处理器的热量并不能直接传递到散热器上,使热传导的效率有略微降低。但是在处理器达到发热和散热的平衡后,其顶盖也起到了一点均热作用来辅助处理器散热。而“裸die”则没有足够的面积来分摊处理器的发热,也容易产生所谓的“积热”现象,使处理器的温度较高。

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即使是桌面端,12900k的核心面积也仅有约208平方毫米,图片来自老弟一号

由于散热器和核心之间的间隙较大,常用的硅脂型导热材料,在使用时容易出现这样那样的问题。容易涂厚,老化速度较快之类的。最为要命的是,硅脂材料在使用一段时间后,其间容易出现一些空泡,影响核心和散热器之间的贴合程度。

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7921,7868在高温烘烤实验下产生空泡,图片来自极客温控

从图中可以看到,市面上主流的几种硅脂材料在一段时间的高温烘烤状态下,或多或少都会产生一点气泡。气泡产生的原因是硅脂在制造时,在分装时,在涂抹时,或多或少都会混入,溶解一点空气。这些空气在加热时会膨胀,并且由于硅脂溶剂的短分子材料特性,会产生一些气泡,从而对散热器的散热效果产生负面影响。

不过桌面端散热器和顶盖之间的间隙非常的小,这使得它的间隙中并不能容纳多少导热硅脂,自然也就没有多少空气被带到这个间隙之间。并且,也没有足够的空间使得空泡产生,所以这个现象对于台式机来说不是什么大问题。

这个现象对于笔记本来说可谓是致命的。较大的间隙容纳了较多的空气,有足够的空间利于气泡的产生,硅脂的流失。这些气泡会占用笔记本核心本就不算充裕的散热面积。这也是为什么大部分人的笔记本会越用越热的重要原因之一。尝试过给笔记本换导热硅脂的看官姥爷应该深有体会,刚请过灰,换过硅脂的笔记本电脑,只有刚处理好的一段时间内是比较凉爽的。而出不了几个星期,甚至出不了几天,你的笔记本就重新回到了“炙手可热“的状态。

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当年为了研究这个问题,我用掉了5克7868和约6克的7921,图中是剩下的一点7921(哭笑)

三.笔记本的进气量不足

市面上大部分的笔记本产品都是机身下方进气。就大多数人将笔记本直接平放在桌面上的使用习惯的话,直接将电脑的底面和桌面进行一个“贴合“无疑是会影响到供笔记本散热的进气量,导致风扇空有转速却不能吹透散热鳍片。这也使得网上有许多人抱怨自己的笔记本很热又很爱”起飞“,发出较大的噪音,影响使用体验。

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笔记本多为底部进气

还有一些轻薄的办公向的笔记本产品,为了追求商务属性的简洁美观,并且追求一定的手感,他会把笔记本模具的进风口开的比较小。虽然笔记本整体的做工,质感,外观什么的都有所提升,变得较为优良。但是在散热表现,性能释放等方面就比同配的其他笔记本产品要略差一些。

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宏碁非凡S5的底部进风口较小

虽然性能不是这类型轻薄型笔记本所重点追求的指标对象。但是,一些为了图小便宜,买了较低价位的上网本的大学生群体应该神游体会。同样是轻薄本,同样的处理器核心,因为别人的散热设计较好,能做到压制28/35w功耗状态下的满血运行,而自己的上网本因为种种原因只能维持在15w功耗。从而导致自己即使在最低限度的获嘉场景下,体验上也要始终差人一等。

当然市面上也出现过一些型号的笔记本试图解决过平放时进气量不足的问题,并且给出了自己品牌的解决方案。当然这些方案也各有优缺点,受限于篇幅限制,笔记本的奇特散热设计大赏会另开一篇专栏。连接则会在评论区中出现,有兴趣的看官姥爷可以自行翻阅。具体的关于每一种方案的孰优孰劣,还请各位看官姥爷自行评判。

四.部分可行的解决方案

是个问题就有对应的解决方案。除了部分笔记本产品的天生痼疾,在我们普通消费者的能力范围内难以解决。但是还是又不少可供我们选择的解决方案,笔者在这里会列举出几个比较常见的解决方案于本文中。

(1)使笔记本增高

就大多数人使用的下进气式笔记本来说,让用于进气的底面离开桌面,是提高笔记本进气量,改善散热情况的最好办法之一,同时也是最经济最直观的方法。

增高笔记本机身的方法有很多种,笔者这里例举两个贴吧上最受欢迎的增高方式供各位看官参考。

首先,最受欢迎的当之无愧的盛行于各大网络平台的瓶盖大法(滑稽)。

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用两个瓶盖即可完成瓶盖大法的仪式

如图,仅用两个瓶盖便可以完成瓶盖大法仪式的构成。这种方法直观,高效,且性价比高。最重要的是,他的个性化程度极高,各位看官老爷可以选择自己喜欢的瓶盖满足自己对审美的心理需求。

家底较好的看官老爷也可以用四个瓶盖将机身四个角全部托起,获得更好的散热效果。

家里有矿的看官老爷可以买一个透气的笔记本,支撑方式比瓶盖大法要更稳固一些,可调角度也更大,手感也许也会更好一些。

(2)换硅脂

这个方案和第一个方案并不冲突,只不过对动手能力的要求会更高一些。乐于尝试和探索的看官老爷可以在上一个方案的技术上进一步采取这种方案来获得更好的散热效果。

虽然方法的称之为换硅脂,其实可以给笔记本使用的导热材料并不局限于硅脂材料一种。其他可选的导热材料我会在下文例举几个。

不同品牌,甚至是同一品牌的不同机型,不同批次的同一机型,所采用的导热硅脂方案都有可能大相径庭。而换硅脂的目的是为了,将原厂性能较低的,或是涂抹地过厚的硅脂材料替换掉,换成导热效率更高,热阻更低,性能更好的硅脂材料或是其他材料。常用的硅脂材料有信越的7921,7868,利民的TF-5,TFX等。

除硅脂材料外,较为常用的导热材料还有相变材料,液金等。这些材料的导热效率会更好,热阻更低,并且都舍弃了含有溶剂的设计,基本避免了气泡产生的情况。不过代价就是操作难度更大,价格也更高。并且液金材料是具有导电性的,使用时具有一定风险,操作不当可能会造成主板报废之类的损失。

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笔者21年买的相变片,小小一块就要近30元,约为硅脂的两到三倍

(3)改水冷

给笔记本该水冷可谓是“风险大,回报大“了。

给笔记本改水冷的方案,多是在已有热管上加焊一条铜质的水管用于辅助散热,来达到一种“有风有水“的散热方案。不过这种方案的工艺比较复杂,需要一定的设计能力。当然也可以移交给更加专业的人来加工。淘宝上有许多卖笔记本定制水冷方案的店家,不过价格都普遍的较为高昂。

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同方最新的水冷笔记本设计,第三方定制水冷的设计思路一般不会差很多,图片来自笔吧评测室

蓝天模具的部分准系统笔记本产品,在淘宝上也有纯水冷的散热模具。这种散热方案的效果较高且较为安静,在散热原理上也更接近台式机的水冷散热器。不过基本舍弃了笔记本的便携优势,有些许得不偿失。

五.瞎写点东西总结

感谢各位能看到这里。最近没什么东西好些,随便唠了点有关笔记本散热的东西。如果这篇专栏能够帮助到你的话,不妨点个赞投个币什么的,这是对我极大的支持。

如果各位看官姥爷发现专栏中存在问题,也请在评论区中指出和友善讨论,谢谢支持。