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为何应用石墨烯散热?华为Mate 20 X背后的那些事儿

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北京时间2018年11月16日,华为手机在北京举办了一场小型沟通会,主要就华为Mate 20 X进行了探讨,讲述了这款采用石墨烯散热技术的产品研发背后的故事。


Mate 20 X为何会引入石墨烯材料?

负责这款产品的华为研发人员表示,接到需求是3月份,华为手机希望做一款游戏性能表现卓越的全能性旗舰机。时间可以说非常紧张,为此华为手机收集了一百位手机玩家的反馈,最终得出结论,只有长时间持续高帧率、不卡顿不掉帧,才可以满足顶级游戏用户的需求。

长时间游戏保证不掉帧,要做到让手机的温度稳定在41℃上下,研发团队由猎豹得出灵感,猎豹速度高,爆发力强,可以说是极致的代表,但没有出汗散热系统,持久力却不够,所以华为手机力求做出一款"能跑马拉松的猎豹"。



CPU本身是无法散热的,复合架构与铝合金散热是比较传统的散热架构,不过却无法让手机的性能达到极致,本着极致的原则华为手机探寻了全新的散热架构。

在两到三个月的时间,华为手机仿效了生物散热原理,攻克了手机散热的两大关卡,首先采用VC(Vapor Chamber)液冷,降温CPU,其次由石墨烯膜代替原有的石墨膜,液冷与石墨烯膜的结合代替了原有的架构,终于实现了稳定的散热能力。

在全新的散热架构下,华为Mate 20 X的短时间峰值功耗做到了8W,这样的功耗基本做到了与运动员短跑的消耗持平,而在游戏的常规情况下,华为Mate 20 X更是将平均功耗控制在了3W,让手机做到了既极致,又持久。

良品率是否能够保证?

石墨烯膜质地柔软,在切割时不易切断而出现“藕断丝连”的情况,开始时石墨烯膜的良品率低于10%,而想要实现商用,良率至少要达到85%,石墨烯膜生产工艺路线完全不同于传统石墨膜,为此,几乎更换了所有设备。如涂布工艺,十几吨的石墨烯原材料试制投入才做出达到要求的石墨烯膜,走了很多弯路。 前后有4年的时间,华为与产业界合作伙伴一起终于将石墨烯散热片的良品率做到了商用级别。

而在量产上,华为手机真正让这一技术落地,其实是从5月份开始驻厂,到现在已经可以保证百万级出货量,可见华为手机对石墨烯散热片的技术应用以及良率控制已经非常不错了。

成本是否十分高昂?

对于成本问题,很多人对全新散热架构的加入的成本问题比较好奇,对此华为手机承认成本会增加,但并没有大家想象中那样夸张,成本高昂与否还是良品率所决定的,目前华为手机石墨烯散热片的良品率已经达到了可以批量量产的级别,而随着技术的发展,良品率的提升,新型散热架构的成本还会下降。

在交流中,华为手机同时介绍了华为Mate 20 X名字的由来,表示X这个字母代表着极致、黑科技的意思,华为Mate 20 X就像是旗舰机中的SUV,可以跑越野、可以去旅游,是满足多场景需求的旗舰,本次华为Mate 20 X引入石墨烯膜散热技术可以看作是一次大胆的尝试。

未来石墨烯膜散热会应用到华为手机更多机型中


从目前的情况来看,石墨烯膜+VC液冷技术组合散热系统无疑是十分成功的,华为Mate 20 X的游戏体验得到了突破式的提升,实现了室温TOP游戏的极端画质下,性能全开跑满帧。而对于石墨烯膜散热这样优秀技术未来的应用,华为手机表示未来必然会应用到更多的系列机型中。

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