对于经常研究笔记本电脑内部构造的朋友们来说,很容易注意到散热风扇和散热片占据了相当大的体积。许多高端的游戏电脑甚至需要配备双风扇和四组散热片才能有效控制热量,保证设备稳定运行。如果笔记本电脑想要实现更加时尚、纤薄的造型,那么去除那些体积庞大、占据空间的散热组件,似乎就成了一个自然而然的选择。
采用无风扇设计的优势
当笔记本电脑取消风扇(以及相应的散热片)后,它可以享受到以下几项显著的好处:
在搭配固态硬盘(SSD)的情况下,能够创造一个完全静音的工作环境;
可以设计出更加轻薄、紧凑的外观形态;
能够容纳更大容量的电池,从而获得更长的续航时间。
以华为MateBook X 2020为例的极致轻薄型笔记本电脑(厚度13.6毫米,重量1公斤)就完美地体现了这三个优势。实际上,这种无风扇的被动式散热技术并非华为首创,在众多极致轻薄的笔记本电脑以及二合一设备上,我们时常能够看到类似的设计理念,其中以微软Surface Pro系列最为典型。
微软Surface Pro 6的内部结构示意图,其左上角的凹槽是为了高配版本预留的风扇安装位置
近几代Surface Pro系列都遵循着一种明确的策略:搭载英特尔i3和i5处理器的低配或中配型号采用无风扇的散热模块,通过多条热管以及大面积的石墨烯散热贴片来实现被动散热。

然而,微软在处理中低配Surface Pro的散热优化方面显得有些保守,并没有充分利用取消风扇后节省下来的空间进行其他创新,仅仅换来了略微减轻的重量和零噪音的体验。
无风扇设计的挑战
众所周知,笔记本电脑的散热系统设计需要根据处理器的功耗热设计值(TDP)来确定。
在轻薄本领域,一个风扇、一套散热片,以及一根8毫米宽的热管(如果是独立显卡平台则需要双热管或双风扇)是确保15瓦特(W)TDP处理器能够高效运行的基础配置。
如果取消风扇和散热片,仅依靠热管来散热,很难有效控制处理器的热量积聚,很容易触发降频保护机制,导致性能大幅下降。
因此,英特尔才会在15瓦特TDP的U系列酷睿处理器基础上,开发出4.5瓦特至9瓦特TDP的Y系列酷睿处理器,通过进一步降低处理器的主频和睿频频率,以满足无风扇被动式散热的需求。
华为MateBook X 2020的内部构造
华为MateBook X 2020在笔记本电脑设计中属于一个特殊案例,它没有内置风扇和散热片,但选用的却是15瓦特TDP的英特尔i7-10510U或i5-10210U处理器。为了提升散热效率,这款产品摒弃了传统的热管设计,转而采用大面积的液冷散热板(VC),并将该散热板与转轴紧密集成,通过转轴将热量传递至屏幕后侧的A面,从而扩大散热面积。
华为MateBook X 2020的内部构造
尽管如此,MateBook X 2020的无风扇设计仍然需要付出一定的代价。在AIDA64的CPU压力测试中,i7-10510U处理器在满载状态下的实际功耗仅为7瓦特,主频也仅能维持在1.8吉赫兹左右,其性能表现与Y系列处理器相当。
华为公司也意识到了这个问题,因此在最新的MateBook X Pro 2021款(相比MateBook X 2020在厚度和重量上有所增加,分别为14.6毫米和1.33公斤)中,除了集成大面积VC均热板外,还增加了两个小型风扇,使得在CPU和GPU同时满载运行时,依然能够保持18瓦特的功耗水平,从而发挥出第11代酷睿处理器80%以上的性能,为用户带来更稳定的体验。我们期待未来的MateBook X系列能够采用类似的散热解决方案。
综上所述,在当前的技术水平下,无风扇设计与高性能之间存在一定的矛盾。如果你追求极致轻薄和完全静音的体验,那么可能需要接受性能有所妥协的现实。否则,传统的轻薄型笔记本电脑和游戏电脑可能更适合你的需求。