如今手機的游戲畫面愈加華麗,隨之而來就是更多的系統(tǒng)資源消耗,需要處理器(準確地說應(yīng)該是SoC,包含CPU和GPU單元)長時間處于高強度的負載狀態(tài)。然而,處理器的高負載必定帶來高發(fā)熱,當(dāng)熱量累積到某個閾值時就會觸發(fā)鎖核或降頻機制(圖1),進而造成游戲卡頓現(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的散熱設(shè)計,包括優(yōu)化PCB主板布局,增加更粗更長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,內(nèi)部沒有一根熱管或一片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甚至還塞進了一顆迷你風(fēng)扇,可謂無所不用其極。
但是,受制于智能手機的“小身板”,再豪華的散熱模塊也有捉襟見肘的時候,比如持續(xù)游戲2個小時以上,而且還是超高清畫質(zhì)和超高幀數(shù)下的《和平精英》。此外,對于沒有配備熱管和VC均熱板的普通手機,又該如何提升游戲運行時幀數(shù)的穩(wěn)定性呢?
如果你手機的配置較高,比如搭載了麒麟980驍龍845或更高級別的處理器,其性能原本就足以駕馭《王者榮耀》、《和平精英》和《QQ飛車》一類的電競網(wǎng)游,就沒有必要在設(shè)置中刻意選擇“高性能”或其他特殊的滿血運行模式(圖4)。如果你手機搭載的是中低端處理器,還可以通過調(diào)低游戲的畫面質(zhì)量,比如關(guān)閉HDR、抗鋸齒等特效來減輕游戲?qū)ο到y(tǒng)資源的消耗,達到提升幀數(shù)降低發(fā)熱量的目的(圖5)。
如果你堅持畫面質(zhì)量和游戲幀數(shù)兩不誤,喜歡長時間游戲,卻經(jīng)常遭遇因手機過熱降頻而引起的戰(zhàn)局失利,那就不妨考慮通過外設(shè)來提升手機的散熱能力吧。
如今適用于手機散熱的外設(shè)有很多,但大體上可以分為被動散熱、水冷散熱、主動散熱和半導(dǎo)體制冷這四種方案。
被動散熱:手機散熱貼
當(dāng)我們發(fā)燒時,可以購買退熱貼貼在腦門上進行物理降溫。根據(jù)這個原理,在手機領(lǐng)域也出現(xiàn)了一種名為“手機散熱貼”的產(chǎn)品,它的主要成分為一種凝膠,平時可以放在冰箱冷藏室保存。使用手機玩游戲前,先將手機散熱貼從冰箱里拿出,再貼在手機后蓋上(圖6),在一段時間之內(nèi)可以確保手機冰涼。相對而言,采用金屬材質(zhì)后蓋的手機,在使用這類產(chǎn)品時的效果要優(yōu)于玻璃材質(zhì)的后蓋,因為金屬的導(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降溫,但在持握手機時也要避免它凍傷手指,粘貼時既要覆蓋發(fā)熱源,還要盡量避開手指所在的區(qū)域(圖7)。手機散熱貼的售價大約是1片1元,買得越多越便宜??紤]到這種產(chǎn)品無法重復(fù)使用,長期使用下來和其他散熱外設(shè)相比的成本其實還要更高一些,而且散熱還受時間限制,所以大家簡單了解一下即可。
水冷散熱:好看不實用
在PC領(lǐng)域,水冷應(yīng)該是最豪華的散熱裝置,因此當(dāng)它降臨手機圈,自然也能吸引無數(shù)玩家的關(guān)注。在網(wǎng)上可以買到手機專用的水冷散熱套裝,大都包括定制的手機殼(圖8),進水/出水管以及水泵裝置等。將手機殼套在手機上,接好水管打開水泵電源,你的手機就能被包裹在冷水環(huán)繞的環(huán)境了(圖9)。
可惜,這種手機專用的水冷散熱套裝很難出門攜帶,只能在家里自娛自樂,需要定制的手機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。
主動散熱:風(fēng)扇顯神威
如今筆記本和智能手機都用上了熱管,但二者的散熱效率依舊無法同日而語,原因就是筆記本同時還配有散熱鰭片和風(fēng)扇。雖然智能手機暫時還無緣散熱鰭片,但找來風(fēng)扇輔助散熱卻并非難事。
如今在網(wǎng)上可以買到無數(shù)內(nèi)置風(fēng)扇的手機散熱器,它們的原理很簡單,用一顆體積、轉(zhuǎn)速和噪音適中的風(fēng)扇,對著手機后蓋吹風(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,手機散熱器往往還會配有一個可以固定手機的可伸縮支架(圖10),少數(shù)產(chǎn)品還會內(nèi)置鋰電池,在脫電的情況下也能持續(xù)運行2~4小時。而更多的產(chǎn)品為了降低成本和體積,在運行時還需我們通過USB線連接支持5V/2A輸出的移動電源。
在風(fēng)扇的基礎(chǔ)上,散熱器廠商還會進行各種創(chuàng)新。比如,將風(fēng)扇設(shè)計在一個可以180度翻轉(zhuǎn)的支架上,當(dāng)風(fēng)扇閉合時剛好可以對著手機后蓋抽風(fēng),翻開至180度時則可向正對著手機屏幕的用戶吹風(fēng),在夏日里扮演迷你風(fēng)扇,還能通過專用按鍵調(diào)節(jié)風(fēng)速(圖11)。
考慮到長時間持握手機玩游戲會很累,所以還有很多手機散熱器選擇了與手柄托結(jié)合的設(shè)計,可以固定常見尺寸的手機,并在與手機貼合的背板處內(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抓住戰(zhàn)機。
實際上,無論手機散熱器采用了哪種設(shè)計,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),但手機的發(fā)熱源如果恰好處于2顆風(fēng)扇中間,散熱效果會大打折扣,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型號的拆機資料,看看處理器對應(yīng)后蓋的位置,再視情況選購手機散熱器,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的手機散熱器很像,而且也內(nèi)置1顆風(fēng)扇,并通過可伸縮的背夾固定在手機后蓋之上。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。
簡單來說,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)過的時候,由于珀爾帖效應(yīng),半導(dǎo)體晶片會將熱量從A面迅速轉(zhuǎn)移到另一面,從而實現(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,另一側(cè)則通過金屬散熱片和風(fēng)扇的組合將熱量排出,從而保證整個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,而且可以達到遠比環(huán)境溫度低得多的溫度(有網(wǎng)友實測可以制冷到6攝氏度左右,而傳統(tǒng)的風(fēng)冷水冷只能無限接近環(huán)境溫度)。此外,哪怕它沒有對準手機后蓋對應(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,可以同時兼顧散熱和長時間的持握手感(圖18)??傊谖磥淼暮荛L一段時間,半導(dǎo)體制冷片原理的產(chǎn)品應(yīng)該會成為手機散熱器的主流,小巧、便攜和高效的特性遠勝于其他同類產(chǎn)品,從百元起步的售價也不存在太高的門檻。