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提升游戲筆記本性能的英特爾內吹技術,到底是什么?

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如果你有關注近兩年的筆記本,特別是游戲本散熱設計,會發現“呼呼”的風扇大噪音和左右側出風燙手的情況越來越少,取而代之是更高效的熱量排出設計、清涼使用感受和更安靜的風扇噪音。這樣改變的起源來自于英特爾在2022年10月公布的一項名為“Methods and Apparatus to Cool Electronic Devices”的專利,內部代號Esther Island,也就是近期我們在評測中經常聽到的內吹技術。



內吹技術意思與字面一樣很好了解,傳統筆記本的散熱方式是風扇向外排風,讓熱空氣從機身內部吹走,內吹技術反之,通過改變風扇吹風方向,利用正壓環境讓冷空氣主動進入機身內部,從而讓筆記本內部熱量得到更快的散發,獲得更高的散熱效率。

同時有意思的是,內吹技術也并非僅僅改變風扇吹風方向那么簡單,它是在散熱材料、風扇技術、內部風道結構設計以及核心散熱需求相互影響下的最終結果。在英特爾提出內吹技術Esther Island之前,已經有一些廠商嘗試過內吹設計,但推動整個產業鏈和行業標準升級,需要更上游的推動,最終英特爾承擔起了這個重任。

那么內吹技術究竟做了什么樣的設計,對現在、未來的筆記本會產生什么樣的影響和體驗?現在不妨就讓我們花點時間,來聊聊這項技術。



內吹≠反轉風扇

如何將有效的冷氣流經過筆記本內部的熱源非常關鍵。從物理學的角度來看,熱量總是從高溫區域向低溫區域傳遞,但氣體流動并不完全取決于溫度。舉個例子,在打開空調的房間中,房間涼爽不是因為冷冷空氣流到了房間中,而是空調通過風扇創造的壓力差,將制冷空氣吹向各個角落。



內吹技術的正壓環境正是要做到類似空調的問題,通過內吹通過正壓將冷空氣推入筆記本內部,經過熱源進行冷熱交換之后再將空氣排出。同時由于熱空氣密度比冷空氣小,通過自然上升后將其從出風口排出變得更為簡單。

這里我們會發現,冷空氣本身不會具有主動性,仍然是通過風扇機械的作用,將空氣送入筆記本內部。因此僅有風扇反轉一項改變,是不足以改變筆記本內部的散熱效率的。CPU作為筆記本的主要熱源之一,英特爾有了充分入場改變局面的理由。

英特爾的改變:把風扇對著核心吹

改變風扇方向之后的關鍵,就是把風扇對著核心吹,這也是內吹技術的關鍵之一。在以往,高性能筆記本通常具備四個出風口,CPU和GPU的熱量先通過熱管、均熱板傳到筆記本后端和左右兩側,再借由風扇外吹,把熱量帶走。

這樣的設計意味著冷風實際上沒有經過最熱的區域,導致熱量堆積,進而成為筆記本鍵盤燙手的主要原因。

英特爾Esther Island內吹技術關鍵是把左右風扇各旋轉90度,風扇對準核心,同時保證散熱后端有散熱切片,實現外殼與核心同步降溫。這項技術聽起來簡單,實際上需要大量驗證。

在2020年設計內吹方案初期,英特爾嘗試了不同的解決方案,包括均熱板設計、熱管設計、風扇大小、不同的CPU、GPU熱密度以及芯片朝向都做了嘗試。甚至在測試初期,氣流控制也是一個很大的問題,需要對導風罩、提升C、D面密封性,更改支撐柱位置等等,在經過不斷的優化之后,才找到了有效的散熱解決方案,散熱模組也得到了進一步化簡。



這里面有幾個關鍵點。其一是后端的散熱切片材質在這近十年間有了巨大的進步。十年前筆記本外殼、系統材比較軟、整體系統強度沒這么高,并且密封和泡棉在大量熱量經過之后會導致系統變形。隨著現在筆記本開始大量使用鋁合金等金屬材質,更可靠的密封性設計,讓整體系統強度得以提升,這是內吹技術推進的基礎。

其二是內吹對準熱源,在現有零件不做替換的前提下,將風扇對準熱源可以讓整體效率提升30%到80%。這時候對于筆記本廠商而言玩法就會變得更多,比如在同等噪音下獲得20%到30%的功率提升,或者在同等功率下,降低2到3dBA,并且讓外殼溫度最多降低10℃,讓筆記本變得更有競爭力。

其三就是喜聞樂見的成本降低,由于散熱結構變得更為簡單直接,在模具設計上不需要更復雜的設計,利用現有的零部件調整就能獲得更好的散熱效果,這無疑是相當有吸引力的。



因此英特爾也開始接洽客戶,提供這一套全新的內吹散熱解決方案,廠商一開始也詫異于更簡單的散熱模組、更小的散熱面積,但能獲得更好散熱效率的方案。在經過一系列測試之后,發現這套方案可行,并正式逐漸在量產筆記本中使用。

內吹設計的筆記本不僅帶來散熱性能或者功率上的提升,它對內部設計和I/O接口也提供了很好的優化。比如左右兩側沒有了出風口設計,那么就可以安排更多I/O接口方便筆記本擴展時候更為順手。同時散熱優化也給使用筆記本鍵盤,觸控板,或者右側使用鼠標時,再也不用擔心被排出的熱風燙到手了。



采用內吹設計的產品有哪些?

關心筆記本變化的同學應該已經發現,市面上已經推出了許多使用英特爾Esther Island內吹技術的產品。例如以聯想拯救者Y9000X 2022就是英特爾與聯想合作的第一個范本,獲得的效果非常明顯,機身表面溫度最大的差距可以下降10℃。不僅如此,I/O接口的優化也讓聯想拯救者Y9000X 2022用起來變得更為方便。

這樣的設計還有很多,近期上市并采用該技術的主流機型包括聯想拯救者Y9000P至尊版游戲本,聯想小新Pro 14/16 GT、榮耀MagicBook Pro 14等輕薄本,還有MSI Claw 8 AI 掌機等,涵蓋了游戲,輕薄,商務以及掌機形態,說明這項技術已經在短時間內得到了廣泛認可。



而作為一個生產處理器的廠商,英特爾對行業的影響遠超于芯片的范疇,英特爾所推出的Thunderbolt 5大幅提升有線連接性能,推出的Wi-Fi 7方案也進一步提升了無線連接的速度與可靠性,近段時間不斷升級的酷睿Ultra 200HX在AI、能耗上有著更好的表現,讓筆記本在續航和性能上都表現得更為強勢。這些都與英特爾熱衷于從生態底層推動行業發展密不可分。



而對于用戶而言,我們現在只需要知道,在同樣的價格下,新推出的筆記本在性能釋放、散熱、續航上都會有更好的體驗,英特爾在背后起到了相當積極的推動作用。

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