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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悖論。

MacBook Air 產(chǎn)品線一誕生就成為了輕薄本的「經(jīng)典符號」,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大得多的性能,而另一個可以打破輕薄本「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 AirJet Mini)塞入了 MacBook Air(M2)之中,并與官方原版進行對比。

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)游玩半小時后,AirJet 版本還能以 27fps 運行,官方版本是 22fps;等到 40 分鐘后,AirJet 版本還在繼續(xù)正常運行,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身和更安靜的運行環(huán)境。但相對應(yīng)的是,在高負載場景下,MacBook Air 就幾乎放棄了所有應(yīng)對措施,只剩下降頻和等待機身被動散熱。

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,而這也是同芯片版本 Pro 比 Air 性能更強的核心原因。

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?更重要的一點是,散熱芯片會替代傳統(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)主動散熱芯片」。

不同于傳統(tǒng)風(fēng)扇通過扇葉轉(zhuǎn)動加速內(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,然后這些壓電薄膜產(chǎn)生強大的氣流,使外部的冷空氣通過設(shè)備(比如筆記本電腦)的進風(fēng)口進入 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)備運行時,受 AirJet 產(chǎn)生的氣流牽引,空氣會從屏幕鉸鏈附近(改造部分)進入機器內(nèi)部并經(jīng)過 AirJet 散熱芯片,然后帶著熱量從揚聲器孔(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 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間都是在中低負載場景下,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,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 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。

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,全功率運行時能以 1W 的功耗散掉約 5W 的熱量,同時產(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。

事實上,很多輕薄本用戶對無風(fēng)扇設(shè)計 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,或者開會場景下,噪音對于使用體驗的影響極其重要。

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

也正因為在散熱、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,輕薄型計算設(shè)備的未來?

看到這里,其實都能明白,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。同時,散熱風(fēng)扇實質(zhì)上已經(jīng)沒有多少改進空間,整體迭代速度緩慢,從這個角度,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 則為性能更加強大的筆記本電腦和游戲機而設(shè)計,同時還在考慮未來將 AirJet 擴展到更多計算平臺。

事實上,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,因為在壓電式超聲波指紋傳感器項目上的合作時相識。也是在這個階段,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)成為了影響個人計算設(shè)備性能的關(guān)鍵因素。而在個人計算設(shè)備對輕便性和集成性沒有止境的追求下,很有理由相信,散熱芯片會在不遠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。

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