如今手機(jī)的游戲畫面愈加華麗,隨之而來(lái)就是更多的系統(tǒng)資源消耗,需要處理器(準(zhǔn)確地說(shuō)應(yīng)該是SoC,包含CPU和GPU單元)長(zhǎng)時(shí)間處于高強(qiáng)度的負(fù)載狀態(tài)。然而,處理器的高負(fù)載必定帶來(lái)高發(fā)熱,當(dāng)熱量累積到某個(gè)閾值時(shí)就會(huì)觸發(fā)鎖核或降頻機(jī)制(圖1),進(jìn)而造成游戲卡頓現(xiàn)象(圖2)。
想要減少處理器降頻的幾率,最有效的方法就是改善手機(jī)的散熱設(shè)計(jì),包括優(yōu)化PCB主板布局,增加更粗更長(zhǎng)的熱管或面積更大的VC均熱板,以及更多層數(shù)的導(dǎo)熱凝膠和石墨散熱膜等散熱材料(圖3)。如今最新上市的5G手機(jī),內(nèi)部沒(méi)有一根熱管或一片VC均熱板都不好意思出門打招呼,以努比亞紅魔為代表的游戲手機(jī)甚至還塞進(jìn)了一顆迷你風(fēng)扇,可謂無(wú)所不用其極。
但是,受制于智能手機(jī)的“小身板”,再豪華的散熱模塊也有捉襟見(jiàn)肘的時(shí)候,比如持續(xù)游戲2個(gè)小時(shí)以上,而且還是超高清畫質(zhì)和超高幀數(shù)下的《和平精英》。此外,對(duì)于沒(méi)有配備熱管和VC均熱板的普通手機(jī),又該如何提升游戲運(yùn)行時(shí)幀數(shù)的穩(wěn)定性呢?
如果你手機(jī)的配置較高,比如搭載了麒麟980驍龍845或更高級(jí)別的處理器,其性能原本就足以駕馭《王者榮耀》、《和平精英》和《QQ飛車》一類的電競(jìng)網(wǎng)游,就沒(méi)有必要在設(shè)置中刻意選擇“高性能”或其他特殊的滿血運(yùn)行模式(圖4)。如果你手機(jī)搭載的是中低端處理器,還可以通過(guò)調(diào)低游戲的畫面質(zhì)量,比如關(guān)閉HDR、抗鋸齒等特效來(lái)減輕游戲?qū)ο到y(tǒng)資源的消耗,達(dá)到提升幀數(shù)降低發(fā)熱量的目的(圖5)。
如果你堅(jiān)持畫面質(zhì)量和游戲幀數(shù)兩不誤,喜歡長(zhǎng)時(shí)間游戲,卻經(jīng)常遭遇因手機(jī)過(guò)熱降頻而引起的戰(zhàn)局失利,那就不妨考慮通過(guò)外設(shè)來(lái)提升手機(jī)的散熱能力吧。
如今適用于手機(jī)散熱的外設(shè)有很多,但大體上可以分為被動(dòng)散熱、水冷散熱、主動(dòng)散熱和半導(dǎo)體制冷這四種方案。
被動(dòng)散熱:手機(jī)散熱貼
當(dāng)我們發(fā)燒時(shí),可以購(gòu)買退熱貼貼在腦門上進(jìn)行物理降溫。根據(jù)這個(gè)原理,在手機(jī)領(lǐng)域也出現(xiàn)了一種名為“手機(jī)散熱貼”的產(chǎn)品,它的主要成分為一種凝膠,平時(shí)可以放在冰箱冷藏室保存。使用手機(jī)玩游戲前,先將手機(jī)散熱貼從冰箱里拿出,再貼在手機(jī)后蓋上(圖6),在一段時(shí)間之內(nèi)可以確保手機(jī)冰涼。相對(duì)而言,采用金屬材質(zhì)后蓋的手機(jī),在使用這類產(chǎn)品時(shí)的效果要優(yōu)于玻璃材質(zhì)的后蓋,因?yàn)榻饘俚膶?dǎo)熱系數(shù)要在玻璃之上。
需要注意的是,冷藏后的散熱貼雖然能幫助手機(jī)降溫,但在持握手機(jī)時(shí)也要避免它凍傷手指,粘貼時(shí)既要覆蓋發(fā)熱源,還要盡量避開手指所在的區(qū)域(圖7)。手機(jī)散熱貼的售價(jià)大約是1片1元,買得越多越便宜。考慮到這種產(chǎn)品無(wú)法重復(fù)使用,長(zhǎng)期使用下來(lái)和其他散熱外設(shè)相比的成本其實(shí)還要更高一些,而且散熱還受時(shí)間限制,所以大家簡(jiǎn)單了解一下即可。
水冷散熱:好看不實(shí)用
在PC領(lǐng)域,水冷應(yīng)該是最豪華的散熱裝置,因此當(dāng)它降臨手機(jī)圈,自然也能吸引無(wú)數(shù)玩家的關(guān)注。在網(wǎng)上可以買到手機(jī)專用的水冷散熱套裝,大都包括定制的手機(jī)殼(圖8),進(jìn)水/出水管以及水泵裝置等。將手機(jī)殼套在手機(jī)上,接好水管打開水泵電源,你的手機(jī)就能被包裹在冷水環(huán)繞的環(huán)境了(圖9)。
可惜,這種手機(jī)專用的水冷散熱套裝很難出門攜帶,只能在家里自?shī)首詷?lè),需要定制的手機(jī)殼也意味著它不具備通用性,潛在的漏水和漏氣隱患也需要引起重視。綜合來(lái)看,水冷散熱,套裝的效果雖好,但僅適合比較發(fā)燒的專業(yè)玩家。
主動(dòng)散熱:風(fēng)扇顯神威
如今筆記本和智能手機(jī)都用上了熱管,但二者的散熱效率依舊無(wú)法同日而語(yǔ),原因就是筆記本同時(shí)還配有散熱鰭片和風(fēng)扇。雖然智能手機(jī)暫時(shí)還無(wú)緣散熱鰭片,但找來(lái)風(fēng)扇輔助散熱卻并非難事。
如今在網(wǎng)上可以買到無(wú)數(shù)內(nèi)置風(fēng)扇的手機(jī)散熱器,它們的原理很簡(jiǎn)單,用一顆體積、轉(zhuǎn)速和噪音適中的風(fēng)扇,對(duì)著手機(jī)后蓋吹風(fēng)或抽風(fēng),兩種風(fēng)向的散熱效果差不多,大家不必糾結(jié)。同時(shí),手機(jī)散熱器往往還會(huì)配有一個(gè)可以固定手機(jī)的可伸縮支架(圖10),少數(shù)產(chǎn)品還會(huì)內(nèi)置鋰電池,在脫電的情況下也能持續(xù)運(yùn)行2~4小時(shí)。而更多的產(chǎn)品為了降低成本和體積,在運(yùn)行時(shí)還需我們通過(guò)USB線連接支持5V/2A輸出的移動(dòng)電源。
在風(fēng)扇的基礎(chǔ)上,散熱器廠商還會(huì)進(jìn)行各種創(chuàng)新。比如,將風(fēng)扇設(shè)計(jì)在一個(gè)可以180度翻轉(zhuǎn)的支架上,當(dāng)風(fēng)扇閉合時(shí)剛好可以對(duì)著手機(jī)后蓋抽風(fēng),翻開至180度時(shí)則可向正對(duì)著手機(jī)屏幕的用戶吹風(fēng),在夏日里扮演迷你風(fēng)扇,還能通過(guò)專用按鍵調(diào)節(jié)風(fēng)速(圖11)。
考慮到長(zhǎng)時(shí)間持握手機(jī)玩游戲會(huì)很累,所以還有很多手機(jī)散熱器選擇了與手柄托結(jié)合的設(shè)計(jì),可以固定常見(jiàn)尺寸的手機(jī),并在與手機(jī)貼合的背板處內(nèi)置1顆~2顆風(fēng)扇。如果你喜歡此類產(chǎn)品,建議購(gòu)買配備側(cè)肩鍵的產(chǎn)品(圖12),在游戲中可將常用的虛擬按鍵移動(dòng)至肩鍵處(圖13),如此在游戲中你就可以暢享模擬L、R鍵的快捷操作,在射擊類游戲中可以助你隨時(shí)抓住戰(zhàn)機(jī)。
實(shí)際上,無(wú)論手機(jī)散熱器采用了哪種設(shè)計(jì),它的散熱效果在很大程度上還是取決于風(fēng)扇能否固定在發(fā)熱源,也就是對(duì)應(yīng)處理器的位置。很多手柄風(fēng)格的散熱器雖然配有2顆風(fēng)扇(圖14),但手機(jī)的發(fā)熱源如果恰好處于2顆風(fēng)扇中間,散熱效果會(huì)大打折扣,還不如1顆風(fēng)扇的產(chǎn)品。因此,大家可以在網(wǎng)上查找一下自己手機(jī)型號(hào)的拆機(jī)資料,看看處理器對(duì)應(yīng)后蓋的位置,再視情況選購(gòu)手機(jī)散熱器,并將散熱器上的風(fēng)扇盡量靠近發(fā)熱源固定(圖15)。
半導(dǎo)體散熱:冰封散熱背夾
隨著小米10系列和黑鯊3系列手機(jī)的發(fā)布,一種名為“冰封散熱背夾”的外設(shè)映入了我們的眼簾(圖16),它的造型和前面提過(guò)的手機(jī)散熱器很像,而且也內(nèi)置1顆風(fēng)扇,并通過(guò)可伸縮的背夾固定在手機(jī)后蓋之上。然而,這種設(shè)備的內(nèi)部結(jié)構(gòu)卻與傳統(tǒng)手機(jī)散熱器有著本質(zhì)上的差異,而它的散熱效果也是同類產(chǎn)品中最為突出的。
簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),冰封散熱背夾的核心是一塊“半導(dǎo)體晶片”(又稱半導(dǎo)體制冷片),當(dāng)有電流經(jīng)過(guò)的時(shí)候,由于珀?duì)柼?yīng),半導(dǎo)體晶片會(huì)將熱量從A面迅速轉(zhuǎn)移到另一面,從而實(shí)現(xiàn)“一面發(fā)熱,一面制冷”的效果。這種材料并非什么新鮮事物,早在上世紀(jì)90年代就應(yīng)用到了CPU散熱上,至今在淘寶上還有各種半導(dǎo)體制冷片出售。
冰封散熱背夾的工作原理,就是將半導(dǎo)體晶片制冷的一面貼近手機(jī),另一側(cè)則通過(guò)金屬散熱片和風(fēng)扇的組合將熱量排出,從而保證整個(gè)背夾溫度的快速下降(圖17)。和其他散熱器相比,冰封散熱背夾的特色就是制冷快,而且可以達(dá)到遠(yuǎn)比環(huán)境溫度低得多的溫度(有網(wǎng)友實(shí)測(cè)可以制冷到6攝氏度左右,而傳統(tǒng)的風(fēng)冷水冷只能無(wú)限接近環(huán)境溫度)。此外,哪怕它沒(méi)有對(duì)準(zhǔn)手機(jī)后蓋對(duì)應(yīng)的發(fā)熱源,但只要在發(fā)熱源附近就能得到良好的散熱效果。
需要注意的是,早在小米和黑鯊之前,網(wǎng)上就有類似的冰封散熱背夾銷售了,只是此類產(chǎn)品的售價(jià)普遍要比傳統(tǒng)風(fēng)扇的散熱器貴不少(百元起步),所以一直屬于小眾產(chǎn)品。這次隨著小米和黑鯊的推廣,冰封散熱背夾才被更廣泛的用戶知曉,而且在質(zhì)量和售后方面也更有保證。
好消息是,采用半導(dǎo)體制冷片的散熱器還有其他樣式可選,比如和手柄托結(jié)合,散熱面積更大,可以同時(shí)兼顧散熱和長(zhǎng)時(shí)間的持握手感(圖18)。總之,在未來(lái)的很長(zhǎng)一段時(shí)間,半導(dǎo)體制冷片原理的產(chǎn)品應(yīng)該會(huì)成為手機(jī)散熱器的主流,小巧、便攜和高效的特性遠(yuǎn)勝于其他同類產(chǎn)品,從百元起步的售價(jià)也不存在太高的門檻。