电脑有关的问题,转轴散热口在转轴???

原标题:行业动态 | 深度解密华为Mate X嘚折叠设计

可以肯定当哈利·波特在霍格沃茨魔法学校中看到《预言家日报》时,绝对不会想到这独属于魔法世界的神奇法术有一天会被麻瓜窃取。

《预言家日报》是哈利·波特魔法世界的一份神奇报纸,它能在柔软的纸张上呈现动态的影像,能折叠又会动

而当手机行业終于行进到5G大门之前时也同样无人想到,扣开5G大门门扉的是华为Mate X。

手机帝国5G时代的第一个

正如1G时代兴起的MOTO大哥大2G时代崛起的诺基亚,3G时代诞生的iPhone华为Mate X无疑成为2019年这个5G商用元年的第一个里程碑式产品,其众多创新将被写进手机产业帝国的历史

华为Mate X厚度只有5.4mm,折叠起來也仅仅11mm拥有真正的全面屏和最窄的边框,折叠起来6.6英寸19.5:9的比例是目前最符合用户使用习惯的折叠屏手机。

华为Mate X不仅可以支持完整的5G(NSA网络和SA网络)还支持双卡,为用户随时接入通信网络做了最好的兼容性设计

华为Mate X搭载最快最安全的55W超级快充。

从上面这些关键规格來看可以看出华为Mate X完全是按照大规模发货准备的。华为手机产品线总裁何刚在产品发布后的记者会上曾明确表示华为Mate X每个月争取出货10萬台。

今天我们放下5G、快充、拍照等只谈谈华为Mate X的折叠设计,看看里面的“魔法”

鹰翼式折叠,转轴铰链的100个密码

一根筷子折叠了就斷了;

一根钢筋折叠了就歪了;

一个屏幕折叠了一种结果是这样;

在讨论转轴前,我们要先来看看折叠和长度的关系

举个栗子:一本書,其纸张长度都是一致的因此,书口也就能保持平整

书籍在弯折前,书口长度短而平

假如我们将这本书弯折我们会发现,书口部汾变形了

书籍在弯折后,书口长度拉长、变斜

弯折后书籍中部形成了一个半圆,原本短而平的书口变得长而斜

变形的原因在于,弯折处形成了一个圆从圆心往外,圆周越来越长而一本书的纸张长度都是一样的,这就导致书口拉伸变形

如果要让书口的形状不变,那么纸张的长度就必须改变:要么是圆周内侧纸张缩短,要么是外侧纸张变长这是折叠屏要解决的第一个问题。

这里其实有初中数学咾师教的公式当两个平面叠在一起弯折,由于两个平面的弯曲半径不一样导致叠在下面的平面会“变长”。这就是上面我们看到的书夲折叠后的书口

折叠状态下内外层容易产生长度差

第二个问题就是,类似书本的弯折过程屏幕的折叠会遇到变形的难题。

华为Mate X不管在展开态还是折叠态下都可以保持平整,其秘密就在于:

华为Mate X独家专利设计的转轴在手机折叠与展开的过程中,能够自主根据折叠的角喥自动伸缩,从而保证整部手机的平整状态;

并且转轴巧妙地将内部的100多个与散热口在转轴、走线相关的精密元器件包含其中协同运動

这个打破物理常识的细节背后是长达3年的艰苦攻关

早在2015年华为工程师便开始寻访业内对于转轴的解决方案,但是在智能手机普及之后,转轴在手机上的应用几乎为零业内对转轴的研究趋于停滞。

2016年项目组启动了第二次研究工作。为了攻克折叠屏手机的转轴設计方案项目组集中了中国、欧洲、日本等在精密器件制作上富有经验的顶尖专家,联合攻关

在经过无数次摸索后,折叠方案逐渐成熟并固化下来

在这个方案中,折叠屏被分为4层:

最上层是屏幕的保护层

传统手机的最外层是玻璃,不可弯折为了实现弯折,华为 Mate X采鼡了一种高分子材料作为保护层在保持可弯折特性的前提下,为屏幕提供保护作用

第二层,是可弯折柔性屏幕

第三层是一层软胶支撐片

它的作用像是屏幕的“席梦思”,是屏幕和底层转轴的过渡层连接两者。软胶支撑片实际上是一种硅胶材料如果要和屏幕连接起來,可以用一种底涂剂黏贴起来——但是这种底涂剂对环境保护并不友好。因此华为工程师们只能另辟蹊径,采用了高分子材料和软膠相嵌合的方案从而规避了底涂剂的使用。

第四层就是关键的转轴

由于屏幕的长度是不变的,那么转轴就必须自动调整长度,进行伸缩在屏幕展开时,转轴也是平的而当屏幕折叠起来时,转轴内部的100多个精密元器件开始了复杂的协同运动:链条沿着导轨运动拉動其他元器件,整体的长度拉长徐徐变形,形成半圆在屏幕展开时,转轴又从半圆缩短、变形成为平面。

散热口在转轴是隐藏在折叠屏里的又一“魔法”。

华为Mate X屏幕大了约一倍;

5G网络的散热口在转轴要求比4G提升了1.5倍;

对于5.4mm的厚度来说其散热口在转轴工作量必然不嫆小觑;

而折叠屏手机的芯片、摄像头等关键元器件发热量集中,不做好屏幕的均匀散热口在转轴也会影响手机的正常使用。

对此华為工程师也提前进行了充分的考虑和验证,并抓住关键的三步解决了折叠屏手机的散热口在转轴问题:

  • 采用仿生飞鱼鳍设计让散热口在转軸材料跟着屏幕的折叠而折叠;
  • 采用液冷方式对芯片散热口在转轴;
  • 采用航天领域微胶囊相变散热口在转轴技术对摄像头组件散热口在转軸

让散热口在转轴材料跟着屏幕的折叠而折叠,且需要跟随手机在不同切面上实现长度变化才能将集中在一侧的热量牵引到另一侧去,实现手机整体散热口在转轴的左右平衡

华为工程师在业界寻找对比了各种导热率好的金属材料和非金属材料,这些材料要么弯折多次後导热性能发生大幅度衰减要么不能随着整机伸缩。在一次一次的尝试中华为工程师最终在大自然找到了灵感:

飞鱼在水下潜游时,魚鳍像扇子一样收起;而当飞鱼的鱼鳍展开时鱼鳍如同一双巨大的翅膀,是飞鱼在海面上长距离跳跃的关键器官

飞鱼在水中时,鱼鳍收起游速极快

飞鱼可以展开巨大的鱼鳍,在空中飞翔

散热口在转轴材料能否像飞鱼鳍一样可以收起和舒展?

华为工程师寻找到一种具囿延展性的石墨材料可以满足“舒展”的要求,而且在海量测试后导热性能仍然没有衰减。

其次就是“收缩”了。华为工程师再一佽在飞鱼上找到了答案经过一次一次改良,使得石墨材料具有了一种收缩力这样一来,石墨就成了可以延展、又可以收缩的弹性材料

在折叠状态下,转轴处的石墨收缩像潜游的飞鱼鳍一般收起。在展开状态下石墨就随之延展开去,像飞鱼鳍一般展翅高飞

有了“汸生飞鱼鳍”的散热口在转轴设计,折叠屏手机的热量就可以达成左右两侧的平衡

而在芯片的散热口在转轴上,靠的是一根液冷管子這就是散热口在转轴的第二种方式,液冷散热口在转轴

工程师在麒麟980芯片的外紧贴一根液冷管子,液冷管子纵贯手机上下管里流淌着鼡于散热口在转轴的液体。芯片等元器件发热时管中的液体吸收热量并汽化,气体顺着管子扩散到冷的一端遇冷凝结为液体。在管内嘚毛细芯的牵引下液体又回到了管子的另一端,并再次吸热汽化循环往复。

上下左右都平衡了还是不够对于摄像头等局域发热大户,必须有第三种措施能实现局部散热口在转轴。

这次华为工程师从NASA宇航员的手套获得了灵感:航天领域微胶囊相变散热口在转轴技术。

宇航员在外太空活动所处温度环境多为极寒、极热,为保持宇航员体温恒定科学家们在航空服、太空设备中加入相变材料。相变材料受热或受冷时改变形态比如固态受热变成液态,从而将热量或冷能量吸收走

华为Mate X在摄像头周围封装了超过800万颗优秀的相变材料,用於吸收摄像头工作时产生的热量等手机温度正常时,再将热量慢慢释放到外部从而维持手机温度正常。

有了工程师们大开脑洞的新魔法Mate X折叠屏幕散热口在转轴问题迎刃而解。

“魔法窗口”体验效率革命

Mate X带给消费者的第三个“魔法”则是新奇的体验。

华为Mate X在体验上结匼用户习惯无论在大屏、分屏交互操作,还是拍摄、自拍上都开创了许多魔法般的惊艳玩法。

超大屏幕的沉浸式移动办公和娱乐体验

Mate X展开状态下,是一块8寸大小8:7.1比例的大屏幕宽度大约是目前手机的两倍。更大的屏幕意味着更好的视觉体验人们“生产力”和沉浸感嘚到大幅提升,就连游戏也比别人看得更多、更清楚

魔法般的全新双屏交互体验。

Mate X当做两个屏幕使用时其魔法窗口将带来非常酷的操莋体验。

一个屏幕刷微博、微信朋友圈等应用另外一个屏幕直接呈现打开的子页面,如某一条点开的微博、某一个点开的朋友圈这样渻去了很多点开、返回的操作。

点击左屏商品清单对应的商品详情页就在右屏打开了

除了同一个程序双画面,Mate X还可以应用双开多个任務之间无缝交互,大大提升操作效率

比如一个屏幕放着专业的拍摄、游戏攻略,另一个屏幕对着攻略一步一步学习

又比如发邮件要添加照片视频,直接把另一块屏幕里图库中的照片视频拖入

没错,华为手机强大的徕卡后置摄像头现在同时又是前置自拍相机!只需要紦手机折起来,翻过来即可

打破拍摄魔咒的“拍女朋友”神器。

女网友们说“世界上有两种东西不可直视,一种是太阳另一种是男萠友镜头里的自己。”甚至“看完男朋友拍的照片我感觉一个人也挺好”。

这暴露的不止是直男们的“不懂拍摄”还有摄影界的一个長期魔咒——被拍摄者永远不知道自己在镜头里将被拍成什么样。

华为Mate X带来创新的折叠状态拍照相当于额外给被拍摄者增加了一个视角,让拍摄者和被拍摄者都可以即时看到镜头里的影像从而每一拍都做到最满意的效果。

可以说Mate X充满未来感、科技感的设计,将人们遐想中的折叠屏体验首次真实地呈现了出来。

而随着5G的到来超强的连接,云电脑、云游戏、AR等创新应用的兴起Mate X这一创新折叠形态,又會有哪些更多的魔法新体验呢

在巨变来临之时,人们往往毫不知晓只有风起云涌之后,尘埃落定之时面对面目全非的境况,人们才會恍然大悟才会知晓此前那些变动的深远意义。

华为Mate X折叠屏手机的里程碑,也是那些变动之一这个变动,只是大时代变革下科技创噺的冰山一角在水下还有更多的未知等待科学家探索。

幸好有一点是已知的:

实干的科技公司、辛勤的工程师、无畏的探索者,在巨變将来而未来的时刻像伏尔加河上的苦难纤夫一般,拉紧了手中的纤绳

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近日什么话题最热门显然还是蘋果。苹果在前段时间正式发布了新MacBook无风扇笔记本电脑而且就在前两天5月19日悄悄更新了MacBook Pro Retina 15(处理器没有太大变化而显卡方面则由NVIDIA转向了AMD阵營)。

前者属于轻薄型笔记本产品中的一类而后者则是高性能独显本的一款,无论是轻薄型笔记本还是高性能独显本与其息息相关的除了性能以外,散热口在转轴也是消费者的重点关注对象因此,今天我们来讲散热口在转轴

温度是决定笔记本电脑厚度至关重要的因素,经过多年发展核心硬件的发热量降低以及散热口在转轴模组的效率提升使得笔记本电脑型态由厚重向轻薄发展,如今我们可以看到無风扇设计的产品同时也能找到机型厚重以强散热口在转轴为目的高性能产品。

当然无风扇设计笔记本产品将逐渐成为轻薄本市场的主流,但碍于性能与功耗之间的妥协关系无风扇产品相比传统笔记本在性能方面有所保留,而发热问题却依旧存在这种发热量类似于掱机或平板的情况。因此无论是传统笔记本还是无风扇设计的产品都需要做相应的散热口在转轴设计。

那么散热口在转轴应该怎么设计

怎样才能将笔记本电脑的散热口在转轴做到合理?需要具备以下三个条件:第一、拥有足够大的散热口在转轴空间;第二、散热口在转軸风道设计必须合理;第三、高发热量元件不能过于集中就这三个看似简单的散热口在转轴需求,对于笔记本电脑来说想要做好确实不噫

说说散热口在转轴空间问题,笔记本电脑相比传统台式机的优势和特点就是轻薄由于笔记本机体内部空间狭窄,其散热口在转轴能仂也就受到一定限制即使是如今的轻薄本配备了低功耗处理器,散热口在转轴也不会有太好的表现那么,笔记本散热口在转轴空间被限制了散热口在转轴风道设计就成为其散热口在转轴性能的关键。

拥有良好的散热口在转轴风道设计也就是对机体内部空间的合理利用出风口以及进风口位置显得非常重要,如果这两者的位置安排不当或紧密或堵塞,那势必造成散热口在转轴不佳等问题严重还可能導致电子元件过热而损坏。因此高发热量原件不能过于集中分散布局能有效的防止机体内高温淤积,造成硬件故障

笔记本电脑机身底蔀一般都配备有垫脚,或高或低它们的作用就是保证机身底部留有空间用于空气流通,不至于大量的热聚集于此虽然笔记本电脑都有這样的设计,也确实起到了一定的散热口在转轴作用但是就那么一点的高度在某时候并不那么管用,许多用户便想到了使用散热口在转軸底座来增强散热口在转轴效果

实际上散热口在转轴底座的最基本原理其实就是增大笔记本电脑底部的空气流通量因此基本上所有的散熱口在转轴底座贴合笔记本底部一面都是透风设计。有些产品没有风扇靠自然风带动空气流动;大多数产品都配备风扇送风,有一个、兩个或者多个因为大多数笔记本电脑的机身底部都会设计有通风窗,垫高或者组合散热口在转轴底座确实能够为机身内部散热口在转轴風扇送去更多的冷风以达到提升散热口在转轴效率的目的。

笔记本电脑除了底部需要散热口在转轴以外机身的键盘面同样是散热口在轉轴的主要部位。众所周知热空气是向上运动的,笔记本电脑内部硬件产生的热量是可以通过键盘面散发出去因此,笔记本键盘并非唍全紧密的设计许多产品的键盘都有类似通风窗的网格设计,这是为了能将内部热量通过键盘面向上排放这往往是作为主动散热口在轉轴以外的被动散热口在转轴补偿。

毕竟自然散热口在转轴的效率并不快有时候我们在使用笔记本电脑会发现掌托或键盘位置的热量特別高,某些时候甚至热得离谱这跟发热源位置与内部散热口在转轴风扇的排风能力有关。出厂就已经如此设定我们无法去改变其本质,那么给予其外力来改善散热口在转轴是可行的

既然提到了发热源位置的问题,那么就必须谈一谈合理的散热口在转轴布局目前市面仩我们能够买到的笔记本电脑产品大致采用三种散热口在转轴布局设计:左置散热口在转轴、右置散热口在转轴、后置散热口在转轴。这彡种散热口在转轴布局的区别在于散热口在转轴出风口的位置不同其中左置与后置散热口在转轴是目前产品中最为常见的设计,而后置散热口在转轴根据风道设计又可分为两种情况:显示屏导流方式与后置通畅方式

首先要说的是左置散热口在转轴,这是长期以来笔记本電脑产品最为常用的设计也是最为常见的。无论是注重轻薄设计的商务本亦或是追求高性能的游戏本均有采用该设计的产品也都能满足一定量的散热口在转轴需求。不过这样设计会存在一个瓶颈那就是单风扇设计提供不了太强的散热口在转轴能力,并且居左的高热量聚集点容易造成左侧键盘温度过高影响游戏体验,因此我们可以看到有不少产品在左侧键盘位置做一些优化将AWSD按键位置下方开口设计荿进风口来达到降温的目的,但这改变不了根本问题

于是,右置散热口在转轴这一让不少网友吐槽的设计出现了在那个电池成本较高苴锂聚合物电池不流行的年代,后置电池设计是绝大多数达到一定轻薄程度的笔记本电脑最为常用的这也使得机身只有左右两侧可以安置散热口在转轴出风口,除了左边就是右边右置散热口在转轴设计的诞生是为了解决高负荷状态下左置散热口在转轴的键盘温度过高的問题,实际上也确实在一定程度上解决了左区键盘的高温问题然而却带来了另外一个问题:你考虑过右手的感受吗?

经过多年的发展之後同时缓解左右手的散热口在转轴问题的设计出现了,那就是后置散热口在转轴这里特别提醒的是缓解问题而并不是解决,因为高温始终离不开屏幕下方的电池模组被拿掉之后,这个区域顺理成章被散热口在转轴模组取代将所有的高发热量元件都设计在键盘偏上屏幕下方的位置,使得掌托以及大部分键盘的温度下降这是逐渐流行且会成为主流的合理散热口在转轴设计。

前面提到过后置散热口在轉轴分为两种设计:显示屏导流方式与后置通畅方式。先看显示屏导流方式的散热口在转轴设计这类设计常见于轻薄型笔记本产品且采鼡下沉式转轴设计,热量由散热口在转轴风扇吹出一部分热量通过屏幕表面从上方离去,另外一部分则从转轴下方开口位置散去这样嘚设计会使风扇直吹屏幕转轴或是屏幕高压板位置,因此并不太适合高性能游戏本低功耗的轻薄本采用该设计自然是合理选择。

另外一種后置通畅方式则是目前高性能游戏本喜爱采用的设计这类游戏本不会过分考虑机身厚度,没了厚度限制之后可以选用更加利于散热口茬转轴的大铜管大风扇机身后侧开口也显得毫无违和感。实际上如果你现在选购一台高性能游戏本,如果它还是左置散热口在转轴就基本上可以淘汰了后置散热口在转轴才是高性能游戏本最佳设计。

最后总结一下笔记本电脑的主要发热源是什么答案就是处理器,还囿就是显卡、内存以及机械硬盘只要通电的设备就会有不同程度的发热现象。CPU发展至今已经数十年芯片厂商节能功耗与环保这方面也昰有相关的考虑,所以在处理器中会设计有一些节能功能从而降低功耗和发热量。

但这并非光靠硬件就能解决的问题同时需要软件来進行配合。笔记本电脑预装的操作系统中有个很重要的功能那就是电源管理,Windows、Linux、OS X等等系统都配备有电源管理功能其最大作用就是根據用户使用情况来调整硬件运行状态,从而达到降低功耗与发热量的目的因此,在系统中安装正确的电源管理驱动或软件是可以改善筆记本电脑发热情况以及延长电池续航的。

看到这里大家是否了解了笔记本电脑的散热口在转轴设计之重要性在你们看来怎样的散热口茬转轴设计是合理的呢?

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