原標(biāo)題：從諾貝爾獎(jiǎng)到“吃雞守護(hù)者”：通往極點(diǎn)的手機(jī)散熱戰(zhàn)爭(zhēng)

IG奪冠之后的無(wú)數(shù)故事，讓我們又一次見(jiàn)證到了游戲可以是多么重要的一件事。游戲產(chǎn)業(yè)與游戲體驗(yàn)，甚至關(guān)乎無(wú)數(shù)人寶貴的青春。

隨著游戲市場(chǎng)越來(lái)越重要，游戲體驗(yàn)也悄然成為近兩年手機(jī)行業(yè)的新熱點(diǎn)之一。

先是各式各樣主打游戲的手機(jī)登場(chǎng)，有的紋路炫酷，有的周邊繁多。但靜下來(lái)想想，就會(huì)發(fā)現(xiàn)真正左右了手機(jī)游戲體驗(yàn)的因素只有那幾個(gè)：運(yùn)算性能、電池續(xù)航、高清顯示，以及散熱性。

這些處于手機(jī)心臟中的因素，不是手機(jī)殼設(shè)計(jì)的好看一點(diǎn)就能改變的，甚至必須要回到工業(yè)領(lǐng)域、材料科學(xué)這樣的手機(jī)最底層，最后端的領(lǐng)域里，才可能讓手機(jī)游戲的核心體驗(yàn)向前推微微一小步。

為了這一小步，可能需要?jiǎng)佑脽o(wú)數(shù)的資金、研發(fā)能力，甚至要搬出仿佛還遠(yuǎn)在天邊的科學(xué)成果。比如說(shuō)——石墨烯散熱膜。

華為Mate 20 X，是追求的極致科技的Mate系列中，在今年推出的一款有點(diǎn)特別的產(chǎn)品。它主打大屏與游戲體驗(yàn)，而更引人注目的是，同時(shí)它也是世界第一款石墨烯膜+VC液冷散熱手機(jī)。

讓我們把這二者聯(lián)系起來(lái)：為什么游戲體驗(yàn)的極點(diǎn)，今天一定要召喚出石墨烯散熱膜這個(gè)大招？這場(chǎng)散熱戰(zhàn)爭(zhēng)的故事，背后隱藏著手機(jī)中根深蒂固的問(wèn)題——同時(shí)可能更深藏著手機(jī)產(chǎn)品如何擺脫同質(zhì)化，這個(gè)“史詩(shī)級(jí)疑問(wèn)”的某種答案。

一切要從一場(chǎng)關(guān)于“熱”的原罪說(shuō)起。

“熱”的原罪

人性毫無(wú)疑問(wèn)是貪婪的，而人類的貪婪又常常是矛盾的。

比如說(shuō)人類想要更薄、更大屏占比的手機(jī)，同時(shí)又想在手機(jī)上玩越來(lái)越復(fù)雜的游戲。然而問(wèn)題在于：這兩者本質(zhì)上是矛盾的。

吃雞這類FPS類游戲，堪稱最燒系統(tǒng)、吃運(yùn)算資源的游戲。手機(jī)需要大量的運(yùn)算能力與運(yùn)算空間去處理你的98k，但同時(shí)大屏幕和超博機(jī)身讓手機(jī)沒(méi)有那么多空間去放置電池與大功率芯片。

除此之外，手機(jī)游戲更頑固的一個(gè)矛盾，在于熱量。

根據(jù)數(shù)據(jù)，今天主流的手機(jī)配置，玩《刺激戰(zhàn)場(chǎng)》30分鐘手機(jī)就會(huì)達(dá)到45度，隨后過(guò)熱的機(jī)身會(huì)導(dǎo)致玩家不舒服，同時(shí)過(guò)熱也會(huì)觸發(fā)硬件保護(hù)機(jī)制，導(dǎo)致畫(huà)面掉幀，甚至隨后出現(xiàn)各種奇奇怪怪的bug。

據(jù)說(shuō)，手游吃雞玩家如今已經(jīng)習(xí)慣了玩一會(huì)休息一下，也習(xí)慣了一邊心疼手機(jī)一邊開(kāi)8倍鏡。但不管怎么說(shuō)，只有30分鐘優(yōu)質(zhì)游戲體驗(yàn)的手機(jī)，顯然是無(wú)法滿足玩家的。

然而從本質(zhì)上來(lái)看，手機(jī)里的超狹小空間、抗摔耐磨的外殼材料、計(jì)算力強(qiáng)勁的芯片，這些讓手機(jī)更好的東西，卻是散熱這件事的天敵。

游戲場(chǎng)景的另一個(gè)特點(diǎn)，是熱量存在突然上升的可能。比如吃雞的時(shí)候，你終于搶到了載具打算狂飆突進(jìn)一把，這時(shí)候你的手機(jī)散熱量卻可能從正常的4W突然飆升到8W，王者榮耀中華麗的大招也有類似功能。

這些特質(zhì)，把手機(jī)游戲過(guò)程中的散熱變成了一個(gè)難以捉摸，沒(méi)有規(guī)律的事，讓很多智能散熱技術(shù)難以發(fā)揮作用。

這么看來(lái)的話，游戲與手機(jī)中關(guān)于熱的矛盾，可謂是擋在游戲體驗(yàn)面前一場(chǎng)“熱”的原罪。

然而從游戲體驗(yàn)本源上講，熱又是一個(gè)不得不面對(duì)的敵人。

因?yàn)閺挠螒蛲婕业钠毡樾睦砩蟻?lái)看，半小時(shí)實(shí)在是一個(gè)過(guò)短的游戲時(shí)間。組隊(duì)打游戲，玩半小時(shí)就走是要被隊(duì)友罵死的。而且由于手機(jī)過(guò)熱導(dǎo)致玩家不得不退出游戲，是一種嚴(yán)重?fù)p害玩家心態(tài)的方式。很可能引發(fā)用戶痛罵二十分鐘都不帶重樣的。

歸根結(jié)底，想要讓吃雞這種大型游戲，在手機(jī)上不知不覺(jué)玩到兩小時(shí)，甚至一玩四小時(shí)也hold住，就必須攻克散熱這一關(guān)卡。

為了準(zhǔn)備這場(chǎng)攻堅(jiān)戰(zhàn)，華為Mate20 X甚至請(qǐng)出了石墨烯材料——這個(gè)聽(tīng)起來(lái)就厲害的“諾貝爾級(jí)”秘密武器。

沒(méi)有硝煙的散熱戰(zhàn)爭(zhēng)

手機(jī)散熱有多重要，或許可以從仿生學(xué)的角度得到一個(gè)特別精準(zhǔn)的解釋。

我們知道地球上跑的最快的動(dòng)物是獵豹，極限奔跑速度能達(dá)到110公里每小時(shí)，然而同時(shí)大家也知道獵豹是一個(gè)無(wú)法長(zhǎng)跑的動(dòng)物。

其原因就在于，貓科動(dòng)物是沒(méi)有汗腺的。獵豹在奔跑時(shí)會(huì)制造大量熱量，然而這些熱量卻無(wú)法有效散出，導(dǎo)致體溫達(dá)到危險(xiǎn)的41度，唯一的解決方式就是停下來(lái)休息。

手機(jī)也是如此，既想跑得快，又想跑得久，似乎難以跨越熱量這個(gè)無(wú)法繞過(guò)的關(guān)卡。

主打大屏幕的Mate 20 X，顯然在立意上就要把游戲體驗(yàn)作為產(chǎn)品與技術(shù)的核心目標(biāo)。假如說(shuō)麒麟980和GPU Turbo技術(shù)解決了獵豹心臟與運(yùn)動(dòng)神經(jīng)的問(wèn)題，那么下一個(gè)問(wèn)題就是給獵豹裝上汗腺。

但是這并不容易。

如果我們把一臺(tái)Mate 20 X仔細(xì)拆開(kāi)，會(huì)發(fā)現(xiàn)為了解決熱量問(wèn)題。這臺(tái)手機(jī)在每一個(gè)可能產(chǎn)生和傳遞熱量的環(huán)節(jié)里都進(jìn)行了“埋伏”，層層狙擊“熱”這頭怪獸。

比如說(shuō)，最底層麒麟980采用了Flex-Scheduling多核智能調(diào)度機(jī)制，讓芯片更加省電同時(shí)優(yōu)化散熱效率，避免無(wú)意義的熱量產(chǎn)出。然而在軟硬件結(jié)合的環(huán)節(jié)，GPU Turbo起到了優(yōu)化通道效率的功能，避免GPU算力浪費(fèi)產(chǎn)生熱耗。而在CPU上，這次的華為Mate 20系列還采用了針對(duì)CPU的AI調(diào)度系統(tǒng)，用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模擬游戲等復(fù)雜任務(wù)，針對(duì)不同畫(huà)面調(diào)配算力。

這一整套算力調(diào)用技術(shù)，主要目的在于保證游戲滿幀體驗(yàn)，同時(shí)也起到了層層減少熱量產(chǎn)出的作用。

然而面對(duì)大型游戲，熱量始終還是要來(lái)的。這時(shí)候的問(wèn)題，就是如何把熱量疏導(dǎo)出去。

首先要考慮的是降溫。為此，華為Mate 20 X首先采用了更加先進(jìn)的液冷技術(shù)，即真空腔均熱板技術(shù)（Vapor Chamber）。

所謂的VC液冷，是把兩塊上下蓋板焊接密封抽真空， 注入冷液。利用相變換熱， 等效導(dǎo)熱系數(shù)是純銅幾十倍， 超越自然界的所有天然材料。整體VC液冷均熱板貼在CPU系統(tǒng)上，熱量發(fā)出后，首先通過(guò)液冷技術(shù)把溫度降下去。

相比于其他芯片液冷手機(jī)，Mate 20 X采用的VC更薄，只有0.4mm的厚度，不影響手機(jī)體積。并且遠(yuǎn)超熱管的寬度設(shè)計(jì)讓液冷系統(tǒng)可以覆蓋整個(gè)SoC，滿足給手機(jī)芯片全面降溫的需要，讓手機(jī)能有獵豹的爆發(fā)力！

到這里為止，散熱戰(zhàn)爭(zhēng)還是沒(méi)有結(jié)束。想要進(jìn)一步提高散熱效率，還有一招就是要讓散熱膜具備更好的散熱性。

這里就需要引出那個(gè)被科技界心心念念若干年的名字：石墨烯。

從諾貝爾獎(jiǎng)到“吃雞守護(hù)神”：為什么散熱需要石墨烯？

最早的智能機(jī)，芯片和機(jī)身間是沒(méi)有散熱膜的。后來(lái)熱量越來(lái)越大，大伙一看這樣不靠譜，于是就在機(jī)身之下加上了鋁合金散熱層。引導(dǎo)熱量通過(guò)，避免熱量囤積燒壞機(jī)身或者觸發(fā)硬件保護(hù)系統(tǒng)。

后來(lái)，隨著手機(jī)算力的不斷增大，對(duì)散熱膜的要求也越來(lái)越高，其材質(zhì)越來(lái)越好。今天的高端機(jī)，普遍會(huì)采用石墨，或者多層石墨作為散熱膜。雖然絕大多數(shù)消費(fèi)者都不會(huì)注意到手機(jī)中這一層硬件系統(tǒng)，但它卻最終影響了用戶打游戲、看視頻時(shí)候的體驗(yàn)與感受。

可是問(wèn)題又來(lái)了：為什么Mate 20 X一定要選擇石墨烯呢？

熱愛(ài)科學(xué)的小伙伴顯然對(duì)石墨烯這詞兒不會(huì)陌生。2004年，曼徹斯特大學(xué)的兩位科學(xué)家安德烈·蓋姆和康斯坦丁·諾沃消洛夫分理出了一種超薄石墨薄片，一種呈蜂巢晶格的平面二維材料。。

試驗(yàn)過(guò)后，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)這種新分離出來(lái)的材料不同凡響，在各個(gè)領(lǐng)域都大有作為。而兩位發(fā)現(xiàn)者也憑借石墨烯獲得了2010年的諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。

石墨烯這東西，理論上一大優(yōu)點(diǎn)就是導(dǎo)熱性特別好。雖然取得不易，價(jià)格昂貴。但理論上的無(wú)缺陷石墨烯的導(dǎo)熱系數(shù)能達(dá)到5300W/mK，是目前為止導(dǎo)熱系數(shù)最高的碳材料。要知道，目前被業(yè)界認(rèn)為最佳的散熱材料單壁碳納米管，導(dǎo)熱系數(shù)也只有3200W/mK。

數(shù)據(jù)聽(tīng)上去美輪美奐的另一面，是石墨烯的取得與應(yīng)用都十分艱難。比如很多所謂的石墨烯應(yīng)用，都被專家指出實(shí)際上只有純度非常小的石墨烯，混入了大量的石墨。而在手機(jī)端，把石墨烯當(dāng)噱頭的案例更是層出不窮。

然而Mate 20 X面對(duì)的問(wèn)題是，想要獲取長(zhǎng)時(shí)間的優(yōu)質(zhì)游戲體驗(yàn)。就必須把散熱做得更充分，于是石墨烯散熱膜成為了最好的選擇。

但從一個(gè)選擇，到Mate 20 X最終得以量產(chǎn)，之間并不是什么簡(jiǎn)單愉快的過(guò)程。首先華為著名的2012實(shí)驗(yàn)室非常前瞻性地找到并布局了石墨烯技術(shù)，成為了Mate 20 X得以成真的先決條件。

要知道石墨烯從大學(xué)實(shí)驗(yàn)室走出，到今天才不過(guò)3年，已經(jīng)被安放在了百萬(wàn)級(jí)量產(chǎn)的手機(jī)中。這個(gè)效率在科學(xué)家來(lái)看是能稱為奇跡的。

為了應(yīng)用石墨烯，華為手機(jī)背后的研發(fā)部門與世界各地的熱學(xué)研究機(jī)構(gòu)合作，還與兩位諾獎(jiǎng)獲得者及團(tuán)隊(duì)進(jìn)行了大量溝通。據(jù)悉，Mate 20 X當(dāng)中的石墨烯膜由99%以上單層率的氧化石墨烯懸浮液做原材料加工而成，基本結(jié)構(gòu)單元是石墨烯，非石墨微片。這種新材料新工藝，不用膠粘直接燒結(jié)出高導(dǎo)熱石墨烯片，具有高熱通量，完全突破了傳統(tǒng)高導(dǎo)熱石墨片的厚度限制。

故事并沒(méi)有結(jié)束，真正想做到石墨烯進(jìn)手機(jī)，下一個(gè)問(wèn)題是工業(yè)量產(chǎn)。然而石墨烯膜質(zhì)地柔軟，在切割時(shí)不易切斷，容易出現(xiàn)“藕斷絲連”的情況，切割非常困難。把石墨烯膜的生產(chǎn)良率提升到能夠支撐工業(yè)化，其中的艱辛似乎更加不足為外人道。

石墨烯膜生產(chǎn)工藝路線完全不同于傳統(tǒng)石墨膜，為此幾乎更換了所有設(shè)備。如涂布工藝，十幾噸的石墨烯原材料不斷試制探索才做出達(dá)到要求的石墨烯膜，走了很多彎路。而最終的手機(jī)石墨烯片就幾克，這個(gè)過(guò)程，與居里夫人從幾十噸瀝青里提煉一克鐳有區(qū)別嗎? 最終，華為與產(chǎn)業(yè)界合作伙伴一起將石墨烯膜的良品率做到了商用級(jí)別。

為了守護(hù)游戲眾們可以痛快“吃雞”的權(quán)利，Mate 20 X最終完成了阿湯哥的任務(wù)：把效果最好，但同行只敢說(shuō)不敢碰的石墨烯膜，真正塞到了手機(jī)里。組成復(fù)雜散熱矩陣的最后一片拼圖。

這或許是一種華為Mate系列的哲學(xué)：最好的辦法，即使再難，也是正確答案，也就是最后的辦法。

技術(shù)，從來(lái)只歡迎偏執(zhí)狂。

與自己為敵：散熱戰(zhàn)場(chǎng)的偏執(zhí)狂們

散熱這件事，毫無(wú)疑問(wèn)是手機(jī)中戰(zhàn)略意義重大，但又地形復(fù)雜的特殊戰(zhàn)場(chǎng)。

因?yàn)樗恢魂P(guān)乎于運(yùn)算和處理硬件，同時(shí)還要考慮軟件場(chǎng)景、空間布局，甚至手機(jī)的設(shè)計(jì)感。更別提還要帶上材料科學(xué)這座人類技術(shù)的永恒天梯。

終極雖然永不到來(lái)，但旅行者卻要把每一個(gè)腳印都對(duì)準(zhǔn)極點(diǎn)的方向。

最終的結(jié)果我們看到了，華為Mate 20 X在接近滿幀的情況下跑一小時(shí)游戲，正反面溫度分別只有37.4℃、38.1℃，明顯低于iPhone XS Max——“吃雞守護(hù)神”到底還是成真了。

回頭看去，在Mate 20 X背后，整個(gè)關(guān)于手機(jī)如何終極化散熱的問(wèn)題，是一場(chǎng)技術(shù)研發(fā)體系近乎偏執(zhí)的自我對(duì)抗。

從科學(xué)前瞻到工業(yè)落地，每一步都是深坑，才是移動(dòng)終端背后技術(shù)創(chuàng)新的真實(shí)境況。比如說(shuō)在Mate 20 X散熱之戰(zhàn)的背后，我們可以清晰看到三種讓人想象一下都頭疼的對(duì)抗：

對(duì)抗瑣碎的系統(tǒng)——

就像我們剛才討論的，石墨烯并不是萬(wàn)能的散熱材料，而是Mate 20 X一整套復(fù)雜散熱架構(gòu)的組成部分與延展。為了滿足最終的散熱率目標(biāo)，這套架構(gòu)的每一步都要最優(yōu)解，都不能出錯(cuò)。

最終能玩4小時(shí)吃雞的手機(jī)（當(dāng)然并不推薦大家這么拼）背后，是把手機(jī)從硬件、軟件、輔助材料、全球供應(yīng)鏈進(jìn)行一層層的拆分，以及對(duì)每一個(gè)細(xì)節(jié)的重審和質(zhì)問(wèn)：是否還有更好選擇？更好選擇能否在規(guī)定時(shí)間實(shí)現(xiàn)，以及方案之間是否能夠兼容？

對(duì)抗迷離的未來(lái)——

誰(shuí)會(huì)知道石墨烯散熱膜可以在2018年商用呢？幾年之前，估計(jì)一個(gè)人都不會(huì)有。

對(duì)技術(shù)的前瞻和預(yù)判，是充斥著危險(xiǎn)與優(yōu)雅的解謎游戲。作為手機(jī)材料，石墨烯在今天絕對(duì)是超前的。這需要在相當(dāng)早的時(shí)間里開(kāi)始了解和相信這種技術(shù)，并進(jìn)行大規(guī)模的資金與人才投入。華為有個(gè)著名的“諾亞方舟”，2012實(shí)驗(yàn)室的任務(wù)就是替華為尋找這些超前的東西。而從那張石墨烯薄膜上看，未知里的財(cái)報(bào)已經(jīng)變成了手機(jī)行業(yè)現(xiàn)實(shí)中的競(jìng)爭(zhēng)力。

對(duì)抗工業(yè)焦慮與不可知性——

內(nèi)行人會(huì)知道這樣一個(gè)常識(shí)：高校里的研究和工廠里的工藝制造，是兩個(gè)天差地別的世界。具體到石墨烯散熱膜這件“小事”上。在Mate 20 X項(xiàng)目立住之后，研發(fā)部門只有幾個(gè)月的時(shí)間來(lái)完成量產(chǎn)。而在這之前，燒結(jié)不出高導(dǎo)熱石墨烯薄膜一直是致命問(wèn)題，很多時(shí)候甚至是想要放棄這個(gè)計(jì)劃。另一方面，石墨烯膜過(guò)軟導(dǎo)致的切割難度太大，即使華為八級(jí)的高級(jí)專家， 都迅速義無(wú)反顧的投入第一線解決良率瓶頸。把良率從低于10%提高到量產(chǎn)水準(zhǔn)，華為在這條工業(yè)焦慮的對(duì)抗之路上走足了四年。

而在手機(jī)真正開(kāi)始生產(chǎn)之后，則打開(kāi)了另一場(chǎng)沒(méi)有回頭路的冒險(xiǎn)。華為的熱設(shè)計(jì)專家、材料科學(xué)家、結(jié)構(gòu)材料專家、采購(gòu)技術(shù)專家們都參與駐廠攻關(guān)，最終才讓我們看到適合打游戲的Mate 20 X。

在技術(shù)之路上，孤獨(dú)是永恒的常態(tài)。學(xué)會(huì)把自己當(dāng)成敵人，跟學(xué)會(huì)為自己鼓掌同樣重要。一個(gè)新技術(shù)在手機(jī)上實(shí)現(xiàn)，背后是千萬(wàn)種技術(shù)創(chuàng)新甚至可以說(shuō)是機(jī)緣，而再背后，是必須戰(zhàn)勝自己的那一股勇猛。

手機(jī)散熱戰(zhàn)爭(zhēng)的這一個(gè)故事，或許可以告訴我們這樣一個(gè)真理：在所有人高呼“手機(jī)同質(zhì)化太嚴(yán)重”、“創(chuàng)新已經(jīng)不存在”、“未來(lái)完全是競(jìng)低”的日子里，差異化其實(shí)一直都在。存在于幕后的研發(fā)世界與工業(yè)能力；存在于從預(yù)判到思考，再到工程化的龐大流程中；存在于潛入技術(shù)深海的勇氣和底氣。

對(duì)于今天的手機(jī)來(lái)說(shuō)，幕后才是真正的戰(zhàn)場(chǎng)。技術(shù)上的每一分偏執(zhí)，最終都會(huì)凝結(jié)為時(shí)間難以收回和抹殺的饋贈(zèng)。

生成海報(bào)

免責(zé)聲明：本網(wǎng)站內(nèi)容主要來(lái)自原創(chuàng)、合作伙伴供稿和第三方自媒體作者投稿，凡在本網(wǎng)站出現(xiàn)的信息，均僅供參考。本網(wǎng)站將盡力確保所提供信息的準(zhǔn)確性及可靠性，但不保證有關(guān)資料的準(zhǔn)確性及可靠性，讀者在使用前請(qǐng)進(jìn)一步核實(shí)，并對(duì)任何自主決定的行為負(fù)責(zé)。本網(wǎng)站對(duì)有關(guān)資料所引致的錯(cuò)誤、不確或遺漏，概不負(fù)任何法律責(zé)任。任何單位或個(gè)人認(rèn)為本網(wǎng)站中的網(wǎng)頁(yè)或鏈接內(nèi)容可能涉嫌侵犯其知識(shí)產(chǎn)權(quán)或存在不實(shí)內(nèi)容時(shí)，應(yīng)及時(shí)向本網(wǎng)站提出書(shū)面權(quán)利通知或不實(shí)情況說(shuō)明，并提供身份證明、權(quán)屬證明及詳細(xì)侵權(quán)或不實(shí)情況證明。本網(wǎng)站在收到上述法律文件后，將會(huì)依法盡快聯(lián)系相關(guān)文章源頭核實(shí)，溝通刪除相關(guān)內(nèi)容或斷開(kāi)相關(guān)鏈接。