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散热芯片AirJet,要革笔记本风扇的命

雷科技 2023-11-30 11:09 发文

苹果都要「跪」。

一定程度上,笔记本电脑的轻薄和性能始终是个悖论。

MacBook Air 产品线一诞生就成为了轻薄本的「经典符号」,但在 MacBook 产品序列中,Air 一直是性能最弱的产品线。

尽管在苹果统一芯片架构、全面采用 M 系列自研芯片之后,MacBook Air 相比英特尔时代有了质的飞跃,还是很难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 的重量已经达到了 1.6kg,早就超出了轻薄本的范畴。

不过,笔记本轻薄和性能的悖论是建立在不引入其他变量的情况下,芯片技术和产品的迭代就在很大程度让今天的轻薄本获得了强大得多的性能,而另一个可以打破轻薄本「悖论」的关键变量则是:

散热。

根据 The Verge 和 MacWorld 的报道,初创公司 Frore Systems 近期将旗下的全新散热系统—— AirJet(确切说是 3 个 AirJet Mini)塞入了 MacBook Air(M2)之中,并与官方原版进行对比。

在《古墓丽影:暗影》的游玩测试中,刚开始两者的差距微乎其微,AirJet 版本 29fps、官方版本为 28fps;但在连续游玩半小时后,AirJet 版本还能以 27fps 运行,官方版本是 22fps;等到 40 分钟后,AirJet 版本还在继续正常运行,官方原版已经出现了严重的卡顿,几乎没法游玩。

Cinebench R23 测试,图/ Frore Systems

在 Cinebench R23 的测试中,AirJet 版本 MacBook Air(8720)甚至能够超越 M2 MacBook Pro(8711)的得分。

这并不意外,从 M1 芯片开始,MacBook Air 就砍掉了传统的散热系统——风扇,以此换来了更薄的机身和更安静的运行环境。但相对应的是,在高负载场景下,MacBook Air 就几乎放弃了所有应对措施,只剩下降频和等待机身被动散热。

AirJet 散热系统的加入可以让热量不再堆积在内部,自然可以让 MacBook Air 更长时间地维持高性能输出。就像 MacBook Pro 为了更好的性能表现,仍然保留了风扇设计,而这也是同芯片版本 Pro 比 Air 性能更强的核心原因。

M1 MacBook Pro 的风扇,图/ iFixit

但 AirJet 最让人惊奇的并非散热效果,而在于超薄的尺寸以及极低的功耗和噪音。问题它是怎么做到?更重要的一点是,散热芯片会替代传统的风扇,成为包括 MacBook Pro 在内绝大部分笔记本的未来吗?

AirJet,是芯片不是风扇

AirJet 的背后是一家筹资 1.16 亿美元的硅谷初创公司 Frore Systems,第一代产品就是 AirJet Mini 和 AirJet Pro 压电散热芯片,官方口径称其为「固态主动散热芯片」。

不同于传统风扇通过扇叶转动加速内外空气交换,使内部堆积热量得以传导外部。AirJet 内部是利用 MEMS 技术制造的微小压电薄膜,以超声波频率振动,然后这些压电薄膜产生强大的气流,使外部的冷空气通过设备(比如笔记本电脑)的进风口进入 AirJet 散热芯片,并从设备的通风口带走内部堆积的热量。

蓝色为冷风,红色为热风,图为空气经过散热芯片,图/ Frore Systems

以改装后的 MacBook Air 为例,设备运行时,受 AirJet 产生的气流牵引,空气会从屏幕铰链附近(改造部分)进入机器内部并经过 AirJet 散热芯片,然后带着热量从扬声器孔(改造部分)排出。

根据 Frore Systems 的说法,单颗空气粒子能以每小时 200 公里的速度飞快地掠过 AirJet 散热芯片,这意味着高效率的空气流通以及散热效果。官方数据显示,AirJet Mini 能以 1W 的功耗散掉大约 5W 的热量,而 AirJet Pro 能以 1.75W 的功耗散掉大约 10W 的热量。

而在闲置状态下,AirJet 的功耗还能低至 0.1W 或 0.2W,芯片主体保持关闭。考虑到轻薄本大部分时间都是在中低负载场景下,我们大可放心 AirJet 这套散热系统本身的耗电问题。

与此同时,散热芯片还要更轻更薄。

AirJet Mini,图/ YouTube@Charbar

比起笔记本电脑内部已经「小型化」的散热风扇,AirJet Mini 的重量仅为 9g,尺寸为 27.5mm x 41.5mm x 2.8mm;另一款产品 AirJet Pro 会大一些,尺寸为 31.5mm x 71.5mm x 2.8mm。

2.8mm 的厚度,也得以让 3 个 AirJet Mini 能够塞入已经高度集成化的 MacBook Air 之中。但不仅是 MacBook Air,理论上只要采用 AirJet 散热系统,所有轻薄本都能节省出一定的厚度和空间,厂商可以选择让笔记本电脑更薄,塞入更大的电池或者其他设计。

但对更多用户来说,散热芯片更重要的可能还是——静音。

以 AirJet Mini 为例,全功率运行时能以 1W 的功耗散掉约 5W 的热量,同时产生的噪声仅为 21 分贝,就算是功率更高的 AirJet Pro,产生噪音也仅为 24 分贝。

事实上,很多轻薄本用户对无风扇设计 MacBook Air 的偏爱,关键不在于热风,而在于噪音。尤其是在安静环境中,或者开会场景下,噪音对于使用体验的影响极其重要。

MacBook Air,图/苹果

而按照普通人的听觉,AirJet 运行产生的 21-24 分贝的噪音都属于非常安静,在大部分时候都能媲美「无风扇」的静音体验,同时又有一定的主动散热能力。

也正因为在散热、尺寸以及静音等方面的优势,Frore Systems 已经获得了英特尔、GiS、高通等多家主流大厂的支持,英特尔还计划在未来的 Evo 标准笔记本电脑中采用 AirJet 散热芯片解决方案。

英特尔移动创新副总裁 Josh Newman 就指出,Frore Systems 研发的 AirJet 散热芯片解决方案提供了一种基于 MEMS 技术的创新固态散热方法,「可为未来的英特尔 Evo 笔记本电脑提供优秀的散热性能。」

散热芯片,轻薄型计算设备的未来?

看到这里,其实都能明白,散热芯片相比传统散热风扇能够提供更好的散热体验。同时,散热风扇实质上已经没有多少改进空间,整体迭代速度缓慢,从这个角度,散热芯片也是更有前景的一种方向。

目前来看,轻薄本可能是散热芯片最关键的市场,毕竟相比更厚重的创作本和游戏本,轻薄本对于散热系统的尺寸、厚度以及静音要求都更加迫切和严苛,尤其是高端轻薄本,理论上会更愿意采用这一套散热解决方案。

不过长期来看,Frore Systems 希望将 AirJet 扩展到各类设备上。他们指出,AirJet Mini 适合于平板电脑以及轻薄本,AirJet Pro 则为性能更加强大的笔记本电脑和游戏机而设计,同时还在考虑未来将 AirJet 扩展到更多计算平台。

事实上,Frore Systems 两位创始人—— Seshu Madhavapeddy 和 Surya Gant 的「野心」并不小。

图/ Frore Systems

在创立 Frore Systems 之前,他们都在高通任职,因为在压电式超声波指纹传感器项目上的合作时相识。也是在这个阶段,他们受到了压电式超声波指纹传感器技术的启发,最后决定离开高通,成立 Frore Systems 打造压电散热芯片。

但更大也更重要的原因是,他们都意识到了今天处理器发热对设备性能造成的巨大限制,从智能手机到笔记本电脑,再到方兴未艾的 XR 设备。

可以这么说,散热已经成为了影响个人计算设备性能的关键因素。而在个人计算设备对轻便性和集成性没有止境的追求下,很有理由相信,散热芯片会在不远的将来成为一种常态,帮助我们的设备有更好的散热和体验。

    来源:雷科技

    声明:本文为OFweek维科号作者发布,不代表OFweek维科号立场。如有侵权或其他问题,请及时联系我们举报。
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