對於如今的智能手機, 性能已經不再是制約手機發展的首要問題, 而是散熱. 因為在其它條件不變的情況下, 手機處理器的性能越強, 其所帶來功耗的增加也就越大, 尤其是對於移動終端, 本身內部空間就是寸土寸金, 對於手機本身散熱的要求就更高. 因此, 散熱則成了對於旗艦機必不可少的一項重要環節.
由於機身內部的物理結構是相對固定的, 因此對於旗艦機來說, 散熱比拼的是對於高精尖材料的運用. 提到散熱, 相信大多數用戶首先都會想到一個詞 '石墨烯' . 這個詞往往能在一些宣布國家科技重大進步的新聞中見到它的名字, 是目前已知最能接近商用的高科技材料.
作為目前科學界發現的更薄, 強度更大, 導電大熱性能更強的新型納米材料, 石墨烯被稱為 '黑金' 和 '新材料之王' . 石墨烯是是一種從石墨材料中剝離出的單碳原子片狀材料, 由一系列按蜂窩狀晶格排列的碳原子組成. 這種特殊的結構使得石墨烯具有比銅更優良的導電性, 超過鋼100倍的強度, 並且能夠快速擴散熱量, 是業界領先的導熱材料.
想要把一項技術從理論帶進現實, 並且應用在商用中, 更是不易. 從2004年, 英國曼徹斯特大學物理學家安德烈•海姆和康斯坦丁•諾沃肖若夫首次發現石墨烯, 掀起了石墨烯工業應用研究的熱潮. 到2015年, 華為與曼徹斯特大學達成合作, 研究如何將石墨烯領域的突破性成果應用於消費電子產品和移動通信設備. 石墨烯發展的落地, 經過了十多年的時間.
嚴格來說, 石墨烯只是一種散熱材料, 至於如何合理運用, 才是考驗廠商的難點. 想要實現石墨烯材料的商業化應用, 要克服很多困難, 其中量產工藝就是一大挑戰. 華為和業界合作夥伴實現手機應用規格石墨烯材料的批量生產, 將良率從起初的不足10%, 提升到可以達到數以千萬的商用水平. 經過華為2012實驗室和學術界及工業界多家合作夥伴共同3年的研發積累, 石墨烯膜才最終得以作為散熱材料出現在手機上.
當然, 不止是石墨烯, 華為Mate 20 X還採用全新的VC液冷技術, VC液冷冷板同時覆蓋了華為Mate 20 X處理器的大核, 小核, GPU, 處理器的熱量通過更短的路徑傳到VC冷板上, 並通過相變傳熱系統將熱量擴散到整個機身. 和熱管相比, 超寬的VC液冷對SoC熱源覆蓋, 由原不足50%提升至100%全覆蓋, 構成散熱的 '高速公路'
我們知道, VC液冷原本主要用於高端數據中心伺服器散熱, 管體很厚重, 經過很長時間的輕薄化改良和優化, 目前華為Mate 20 X上可以做到0.4mm的厚度, 對生產工藝的要求非常苛刻. 採用半導體加工常用的蝕刻工藝, 加工出小於0.1mm壁厚的板材, 採用比頭髮絲還細的銅絲編製成內部回液毛細結構, 經過700℃左右高溫燒結, 焊接, 抽真空, 注液, 密封等多道工藝, 形成蒸汽流動, 液體迴流的高效兩相傳熱均溫板, 實現業界0.4mm厚度VC量產應用.
而之所以華為會下這麼大工夫, 把散熱這項技術做到如此極致, 還是從用戶實際體驗的角度出發. 尤其是現在手遊火爆的現象, 造成了在玩遊戲, 充電等場景下的發熱越來越嚴重. 尤其現在許多人已經一分一秒都離不開手機, 即使沒電了還要邊充電邊玩, 手機簡直像一個小火爐. 手機發熱不光會影響手感和心情, 更會因為高溫引起手機對CPU和GPU進行降頻, 導致卡頓. 換言之, 我們可能在王者榮耀的排位賽中因為手機發熱引起卡頓而被對方團滅, 可能在刺激戰場的決賽圈裡因為手機發熱變得卡頓而被人秒殺.
有了Vapor Chamber液冷技術以及石墨烯膜散熱的雙重組合, 使得華為Mate 20 X的散熱能力較上代Mate 10提升約50%, 發熱集中點的溫度較上代下降了3度以上, 實現了室溫TOP遊戲的極端畫質下, 性能全開跑滿幀. 而有了石墨烯膜散熱這項黑科技, 在用華為Mate 20 X打遊戲時, 再也不會出現手機發熱, 而導致遊戲體驗不好, 或者是電量消耗過快的問題.