誰是馴龍高手　淺析新一代旗艦手機的散熱設計

小米和紅米旗艦的游戲之惑

旗艦手機的性能毋庸置疑，特別是新驍龍8的GPU理論性能較之上代驍龍888最多提升了52%以上（圖1），但這卻并沒能在游戲實際運行的幀數上體現出來。以第一批上市的新驍龍8代表手機小米12 Pro為例，在《原神》（極高畫質+60幀率）15分鐘測試中的平均幀率只有45.83FPS，其間出現了81次幀數抖動，其中影響流暢感的嚴重抖動次數達到了24次，芯片平均功耗約5.7W（圖2），這種表現和很多驍龍870手機相差無幾。

有意思的是，售價4699元起的小米12 Pro，在游戲上的表現還遠不如自家3299元起的RedmiK 5 0 電競版，后者在相同測試環境下運行《原神》，平均幀率提高了10FPS，抖動次數減半，而功耗也僅提升了0.6W左右（圖3）。

都搭載了新驍龍8移動平臺，價格便宜的手機游戲體驗反而更好？這讓多花錢的用戶情何以堪？

實際上，這也是當前手機行業的一種慣例。小米12Pro的定位是全能旗艦，主打更好的工藝、屏幕和影像模組，并享受品牌溢價。Redmi K50電競版則主攻性價比，將游戲體驗一項拉滿，但在其他方面特別是攝像頭的搭配上就存在明顯縮水了（圖4）。如果你回顧歷史，會發現所有的“電競手機”在影像層面的表現都僅僅是“夠用”，這就是取舍之道，也防止同品牌旗下不同產品線出現同室操戈的慘劇。

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回到正題，Redmi K50電競版在散熱方面有何改進，才能在游戲體驗上大幅超越自家老大哥呢？

被動式散熱的極限

小米12 Pro的游戲體驗之所以不太理想，主要還是源于相對中庸的散熱模塊設計。這款手機雖然內置了超大面積的石墨導熱貼片，但作為散熱核心的VC均熱板面積卻僅有2900mm2（圖5）。如果小米12 Pro搭載的是驍龍778G這類中端芯片，2900mm2的VC均熱板屬于絕對的豪華配置，但要想“馴服”新驍龍8這款旗艦芯片，這等面積的VC均熱板還真的不太夠。

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反觀Redmi K50電競版，它通過導熱銅散熱器取代了覆蓋在芯片表面的導熱凝膠，同時還采用了雙VC均熱板（圖6），包括超薄不銹鋼材質+300目超密毛細結構的VC（4015mm²），以及獨特階梯立體結構的VC（845mm²），VC總面積高達4860mm²（圖7）。正因如此，這款手機才能實現超越小米12 Pro的游戲體驗。

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但是，Redmi K50電競版在《原神》級別游戲中的幀數抖動率還是偏高，偶爾還是會出現瞬間的不流暢之感。沒辦法，被動式散熱設計終歸存在極限，以手機的體型很難塞進更大面積的VC均熱板了。

聯想最新推出的拯救者Y700游戲平板電腦，應該是被動散熱的“天花板”，它內置的VC均熱板面積高達8500mm2（圖8），在《原神》中可以取得58FPS的平均幀率，嚴重抖動次數也只有2次（圖9）。要知道，拯救者Y 70 0搭載的可僅僅是驍龍870，理論3D性能也就只有新驍龍8的一半而已！

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可見，在《原神》極高畫質+60幀率的模式下，哪怕是驍龍870的3D性能都是“過剩”的，只是受限于散熱設計無法長時間滿血輸出而已。但是，拯救者Y700在《原神》中的平均功耗也達到了9.4W，較之新驍龍8提升了不少。換句話說，新驍龍8集成GPU的能效比更高，如果能為其搭配更好的散熱，在保持相同流暢度的情況下可以節省更多電量消耗。

主動散熱設計上的創

新所謂的“主動散熱”就是加入風扇，主動將熱量排出。目前新驍龍8旗艦手機中采用主動散熱設計的手機只有紅魔7、紅魔7 Pro和聯想拯救者Y90。其中，紅魔7在《原神》極高畫質+60幀率模式下的平均幀數為60.31FPS，嚴重抖動3次（圖10）;紅魔7 Pro的平均幀數為59.99FPS，出現過2次嚴重抖動（圖11）;拯救者Y90的平均幀數為59.03FPS，嚴重抖動3次，幀率曲線的波動較之紅魔7系列更大一些（圖12），它們均可提供接近滿幀的體驗，但表現最好的還是紅魔7 Pro。

我們不妨深入一下這三款手機的散熱模塊設計。

⑿本圖來自WHYLAB測試

按照官方的說法，紅魔7采用了“ICE8.0魔冷散熱系統”（圖13），包含高速離心風扇、航空鋁峽谷散熱風道、高導熱凝膠、超導銅箔、超柔高導熱稀土、復合石墨烯、航空鋁材中框、航天級復合相變散熱材料、VC均熱板。紅魔7內置2個（側面+正面）進風口（圖14），20000轉/分鐘的離心風扇也令人印象深刻（圖15）。

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紅魔7 Pro采用了“ICE9.0魔冷散熱系統”，包含主動散熱風扇、彈頭合金峽谷風道、高導熱凝膠、VC均熱板、超導銅箔、超柔高導熱稀土、復合石墨烯、氣動熱力學航空鋁中框和氚鋒金屬散熱片（圖16）。從結構圖來看，紅魔7 Pro內置了更大面積的VC均熱板（4124mm²），優化了峽谷風道（圖17），定制了全新的15mm×15mm渦輪風扇，風量可達89.3立方厘米/秒（圖18），中框材質更好，背部的氚鋒金屬散熱片也起到了更好的散熱效果。

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得益于更豪華的散熱模塊，紅魔7 Pro在提供和紅魔7相同幀率的情況下降低了幀數抖動問題，機身發熱量更低，功耗也同步降低（芯片越熱功耗越高）。

拯救者Y90引入了拯救者游戲本家族著名的“霜刃M散熱系統”，由雙鰭片（一大一小）雙風扇組成，每組散熱鰭片都擁有32片散熱鰭片，風量最高可達180.65立方厘米/秒，較之紅魔7 Pro風扇風量實現了翻倍（圖19）。此外，拯救者Y90還內置3520mm2的VC均熱板，銅箔和石墨烯等元素也沒有落下（圖20），在復雜程度上堪稱手機歷史之最。

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拯救者Y90的《原神》幀數之所以不是一條直線，波動相對略大，一方面可能是其內置的VC均熱板面積偏小，另一方面則可能是游戲測試場景并不完全相同所致。游戲玩家肯定都清楚，哪怕確定了測試行走路線，但路途上遇到的敵人，視角的變化，大招發起的時機都會導致幀數的上下幅度，所以我們還不能輕易做出拯救者Y90游戲體驗不如紅魔7 Pro的結論。

小結

通過對上述三款手機的分析，我們可以得出一個結論：想成為手機領域真正的“馴龍高手”，必須搭配用于主動散熱的風扇，唯有如此才能確保《原神》級別游戲可以全程滿幀。此外，通過優化風扇和風道，加入更大面積的VC，可以進一步提升散熱效率，減少幀數上的抖動問題。只是，如何在有限的空間里塞入如此多的元素（圖21），還能依舊保持相對輕薄的設計，這就需要手機廠商和上下游產業鏈相關企業共同努力了。通過下面這張圖片，想必大家也能原諒為什么專業游戲電競手機們普遍缺少無線充電以及大底傳感器領銜的影像模組了吧——真的是沒地方安置啦！

（21）紅魔7 Pro官方拆機圖