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為什麼手機發燙遊戲就會掉幀

科技 更新时间:2024-10-18 20:23:44

如果你非常在意手機跑分成績,可以嘗試将手機放進冰箱,此時運行安兔兔等軟件時你會發現分數能比室溫狀态高出一截。

和電腦一樣,手機性能來源于處理器(準确來說是SoC,集成CPU和GPU兩大單元,以及DSP、ISP和基帶等模塊)。手機在跑分等高負載模式下發熱量增加,如果提升的溫度超過了散熱設計的冗餘量,就會觸發降頻機制,導緻遊戲幀數的驟降和跑分成績的降低。

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把手機塞進冰箱等于物理降溫,可以将手機表面以及處理器的溫度壓制到較低的狀态,怎麼玩都能滿血輸出。

問題來了,我們不可能每次玩遊戲都帶着冰箱,放冰箱跑分也屬于一種作弊行為。一款手機性能和遊戲表現,主要還得看其自身散熱設計的優良中差。

像《王者榮耀》級别的遊戲,整體負載相對較低,絕大多數中高端手機都能長時間滿幀運行。

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然而,自從《原神》這款手遊爆火之後,就成為了手機散熱的“照妖鏡”,在畫質全開且打開高幀率模式後,中端芯片無法滿幀,高端芯片容易過熱降頻,通過性能狗監控軟件的曲線來看,99%手機的幀率曲線都不夠漂亮,動不動就來個幀數驟降,玩個30分鐘後手機表面會很燙手,幀數也會出現較大的回落。

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總之,如果你是遊戲控,特别喜歡玩《原神》等手機上的3A級别大作,就必須要考慮到手機的散熱設計。

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那麼,手機想要優化散熱,需要從哪些方面着手呢?

優化散熱材料

早期智能手機的散熱優化都比較原始,比如在後蓋、電池和屏幕基闆上貼上大面積的石墨散熱膜,它的主要作用是用來分散熱量,将溫度均勻化,在一定程度上消除單點高溫的現象。

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不過,石墨散熱膜的截面積太小,所能承載的熱流相對有限。在手機還是以塑料外殼為主的年代,不少手機還在後蓋和屏幕基闆内層填充了一層金屬作為導熱闆。

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随着玻璃後蓋的普及,絕大多數手機依舊保留了金屬中框和骨架内的金屬導熱闆,它們在手機運行時都能分擔一些熱量的發散作用。

主闆結構優化

手機遊戲大都需要橫屏操作,既然芯片溫度不容易降下來,那讓發熱源遠離人手,讓用戶不容易感受到不就結了?

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絕大多數手機的結構都是PCB主闆在上,電池在下,橫屏持握手機時注定會有一隻手會接觸到來自主闆的熱源。為此,有些手機改用L型主闆,将SoC等發熱單元放在L型主闆靠近機身中間的位置,哪怕它依舊發熱量很高,但由于遠離人手的持握區,保證了相對清涼的操作體驗。

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再後來,還出現了主闆中置的設計,即采用雙芯電池,将主闆夾在上下兩塊電池之間,亦或是夾在左右兩塊電池中間。

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找來熱管幫忙

改變主闆布局屬于治标不治本,隻是将熱源挪了個地方,該熱該是熱。要想切實解決發熱隐憂,還是需要更有效的輔助散熱手段。

于是,手機開始學起了筆記本,在SoC芯片表面覆蓋了1根熱管。

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如果1根不夠就加2根。

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進階VC均熱液冷

問題來了,手機内部空間有限,很難加裝太長太粗的熱管,而且手機内部還沒有風扇和鳍片輔助散熱,所以熱管隻能緩解短時間的發熱,最多讓芯片在幾分鐘的跑分過程中可以滿血運行,但要玩上30分鐘遊戲,堆積的熱量根本散發不出去,依舊會出現過熱降頻的問題。

于是,一種比熱管更高級的貨出現了——VC均熱闆。

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熱管和VC均熱闆的差異主要表現在内部的傳導方式上。熱管受制于“條狀”形态,熱量(熱蒸汽)隻能在左右兩個方向上進行線性傳導。

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反觀VC均熱闆,得益于其“片狀”的形态,熱量可以向多個水平方向傳導,冷凝的效率更高,而且它與熱源以及散熱介質的接觸面積更大,能夠使表面溫度更加均勻。由于VC均熱闆和能與發熱源直接接觸無需基闆,還可進一步降低熱阻。

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有些手機甚至還會同時塞進VC均熱闆和熱管,結合石墨、銅箔、金屬骨架,算是比較豪華的散熱設計了。

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此時,手機之間比拼的就是VC均熱闆的面積,從1000多平方毫米到最多4000多平方毫米,顯然後者的散熱底蘊更醇厚。

塞進渦輪風扇

還是那個問題,無論熱管還是VC都隻能将SoC溫度從一個點傳導至一個面,但如果熱量源源不斷,總會超過整套散熱系統的阈值上限,玩遊戲時間越久,遲早會出現過熱降頻幀數驟降的問題。

于是,以紅魔為代表的手機将渦輪風扇也帶入到了手機領域,通過風扇将熱管和VC均熱闆的熱量排出手機之外,從而形成了一個正反饋,散熱效率較之無風扇的産品要高出一截。

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随後,這種散熱結構又被聯想發揚光大,最新上市的拯救者電競手機2 Pro不僅采用主闆中置,還一口氣塞進了2個渦輪風扇,同時還配備超大液冷VC均熱闆,可以說是已經達到了手機散熱設計的天花闆。

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但是,拯救者電競手機2 Pro的散熱設計也帶來一個後遺症,那就是整個手機背殼中間凸出一大塊,相當于自帶一個散熱背夾,豎屏持握時有點别扭,而且整機重量也超過了260g,真正的半斤手機。

外挂散熱背夾

想徹底解決手機發熱問題,其實還是需要從SoC芯片的制程工藝和核心架構的效率着手。不過,骁龍888已經用上了最先進的5nm制程,但依舊架不住魔改的高頻X1和A78核心,在可預見的未來,我們也不要指望中高端SoC能在發熱方面有什麼改觀。

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在手機内部散熱設計上,更大面積的VC均熱闆将成為主流,但能塞進渦輪風扇的産品則依舊小衆,畢竟現在絕大多數消費者還是希望手機可能更輕薄。

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對于喜歡玩遊戲的童鞋,小編的建議是不要打開“高性能模式”(普通模式已經可以流暢玩了,高性能模式隻會帶來更多的發熱),适當降低遊戲畫質。如果你非要畫質全開,讓手機芯片滿血輸出,最好還是買一個散熱背夾,玩遊戲時套上,玩完遊戲再摘下來,更換手機後散熱背夾還能留給新手機用。

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現在甚至還有水冷散熱背夾,隻是效果嘛....

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