Охлаждение в телефоне как устроено
Перейти к содержимому

Охлаждение в телефоне как устроено

  • автор:

Как устроена система охлаждения смартфона

В своих материалах мы неоднократно поднимали вопрос перегрева смартфонов. Он негативно сказывается на производительности гаджета, может привести к вздутию, а в крайних случаях, и возгоранию аккумулятора, снижает срок эксплуатации смартфона из-за деградации АКБ и рассохшегося клея — в общем, сплошные недостатки. Опытный пользователь знает, что нужно чтобы избежать излишнего повышения температуры, но, в первую очередь, об этом должен заботиться производитель.
Еще несколько лет назад проблема охлаждения не стояла так остро: производители активно использовали корпуса из алюминиевого сплава и они отлично рассеивали тепло без дополнительных компонентов, однако с развитием беспроводной зарядки металлические корпуса отошли в прошлое, а стекло и керамика хуже отводят тепло, так что производителям понадобились новые решения. Разбираем, какие элементы могут использоваться для охлаждения смартфона.

Графеновая пластина

Графен является относительно недорогим и доступным веществом, при этом он обладает выдающимися теплопроводными свойствами, что делает его отличным материалом для рассеивания тепла. Отметим еще раз, речь идет не столько об охлаждении, сколько о более равномерном распределении выделяемого тепла.
Иногда производители ограничиваются многослойными графеновыми пластинами для охлаждения, а порой комбинируют его с другими методами, если просто графеновой пластины становится недостаточно.

Паровая камера

Устройства с таким методом охлаждения оборудованы металлическими трубками, по которым циркулирует охлаждающая жидкость. Там, где температура высокая, трубка поглощает избыточное тепло и превращает жидкость, находящуюся в трубке, в пар. Далее пар перемещается в более прохладную часть смартфона и там вновь меняет агрегатное состояние. Это недешевый, но эффективный способ охлаждения и он встречается на смартфонах все чаще.

Жидкостное охлаждение

Несмотря на то, что этот метод похож на паровую камеру, есть важное отличие. Если речь идет о жидкостном охлаждении, например, Xiaomi Loop LiquidCool, жидкость и пар двигаются по отдельным каналам, а за их разделение отвечает клапан Теслы.

Активное охлаждение

Для самых мощных процессоров и самых азартных игровых сессий всех перечисленных методов может оказаться недостаточно, поэтому на игровых смартфонах можно встретить активное охлаждение: устройства комплектуются небольшим вентилятором с регулируемой скоростью вращения, он эффективно отводит тепло от процессора и способствует забору холодного воздуха . Яркие представители такого класса устройств — смартфоны семейства Red Magic.
Несмотря на то, что именно с активным охлаждением мы чаще всего сталкиваемся в ноутбуках и ПК, на смартфонах это скорее маркетинговая уловка, чем реальная необходимость. Вентиляторы оформляются в прозрачных “окошках”, дополняются RGB-подсветкой и превращаются в яркую фишку, подтверждающую геймерский статус гаджета. При этом у встроенного активного охлаждения есть немало недостатков: кулеры шумят и потребляют немало энергии, а вентиляционные отверстия могут стать причиной проблем с пылью и влагой в корпусе.

Чуть лучше ведут себя съемные вентиляторы на смартфоны. По своей сути, это самостоятельное устройство, которое может питаться от встроенного аккумулятора или от батареи смартфона. Оно оснащено мощным вентилятором и закрепляется на смартфоне при помощи зажимов. То есть активное охлаждение можно использовать только тогда, когда в этом есть реальная необходимость.
Если же смартфон греется при зарядке, а не во время игровых баталий, можно присмотреться к зарядным станциям со встроенным активным охлаждением.

Программное управление

Говоря об охлаждении смартфона, нельзя забывать и о программных возможностях. Самый яркий пример оптимизации ПО это меняющаяся скорость зарядки: специальные датчики считывают температуру устройства и мощность постепенно снижается, чтобы избежать перегрева.

На этом закончим. В своем смартфоне вы можете столкнутся в одним из приведенных методов охлаждения или сразу несколькими. Как правило, производители используют комбинацию материалов, продумывают компоновку внутренних элементов и оптимизируют программное обеспечение, чтобы добиться максимально эффективного охлаждения устройства и обеспечить ему стабильную и долгосрочную работу. Если вам понравился этот материал, не забудьте подписаться на PDALIFE Official в Telegram.

Как охладить перегретый Android

Специалисты Центра цифровой экспертизы Роскачества рассказывают, почему ваш телефон нагревается, как его охладить и предотвратить «горячку» в будущем.

Почему смартфон нагревается?

Это просто судьба всех электронных устройств. Так и смартфоны могут – и будут – нагреваться время от времени. Это должно встревожить в двух случаях. Если телефон нагревается настолько, что становится больно держать его в руках, и если при работе он начинает «глючить».

Обычно у гаджета повышается температура из-за чрезмерного использования, слишком сильного прямого нагрева или большой нагрузки на процессор. Возможно, требуется обновить программное обеспечение, поскольку устаревшие приложения могут провоцировать проблемы с производительностью и банально тормозить процессы.

Не стоит исключать и тот факт, что горячий телефон – это следствие заражения вирусами.

Как охладить смартфон?

Закройте все приложения

Если у вас скачано много приложений и все они работают одновременно в фоновом режиме («Автозапуск»), то могут чрезмерно потреблять ресурсы телефона.

Откройте настройки телефона, выберите раздел «Приложения => Все приложения». Вы увидите, что у вас вообще есть на телефоне, и сможете перейти в настройки нужного приложения. Там вы найдете подробную информацию о нем, а также кнопки «Автозапуск» и «Удалить». Автозапуск многих приложений вполне можно отключить, а вот удалить нужно те, которыми вы давно не пользуетесь.

Создайте комфортную температуру

Совет особенно актуален летом и во все сезоны – вблизи легко нагревающихся приборов типа микроволновки или электроплиты. Перепады температуры пагубно влияют на смартфон. Советуем не проверять на практике шутливый совет положить гаджет в холодильник, а предлагаем просто подержать телефон рядом с прохладным воздухом, например, от вентилятора или кондиционера. В крайнем случае может помочь просто подуть на телефон или обмахнуть его руками.

Снимите чехол

Он может быть причиной нагрева устройства. В этом случае есть смысл приобрести воздухопроницаемый чехол с теплоотдачей из мягкого пластика.

Режим «Полета» может помочь

Ведь он в одно касание отключает GPS, Bluetooth и Wi-Fi. А именно они активно потребляют ресурсы процессора, что приводит к сильному нагреванию. Поэтому отключение ненужных на данный момент опций может остановить перегрев и продлить срок службы устройства.

«Вынесите» мусор

Удаление ненужных приложений и очистка кеша сэкономят заряд батареи, а также помогут предотвратить перегрев телефона из-за ненужных программ, работающих в фоновом режиме.

Из Google Play Store можно скачать приложения-клинеры. Они могут здорово помочь в уборке мусора на устройстве, но перед скачиванием почитайте отзывы пользователей и посмотрите рейтинги – не скачивайте первое попавшееся приложение.

Включите режим экономии заряда батареи

В зависимости от модели вашего телефона и операционной системы на Android опцию нужно искать в настройках. На iPhone следует включить режим энергосбережения. Это может помочь предотвратить перегрузку ресурсов фоновыми процессами и перегрев телефона.

photo_2023-03-10_15-38-14.jpg

photo_2023-03-10_15-38-16.jpg

photo_2023-03-10_15-38-18.jpg

Выключите телефон

Если ваш телефон чрезмерно перегрелся, иногда единственным действенным способом будет его выключить. Это одна из самых быстрых мер остановить все приложения и программы, которые истощают ресурсы вашего телефона. Выключенный телефон быстро остынет до своей нормальной температуры.

У современных моделей смартфонов процессор идет уже с охлаждением. Однако бережное и разумное обращение со старыми гаджетами продлевает срок их службы. А это избавляет от регулярной покупки новых устройств и экономит бюджет.

Следите за новостями, подписывайтесь на рассылку.

При цитировании данного материала активная ссылка на источник обязательна.

  • смартфоны
  • цифровая грамотность

Что такое паровое охлаждение?

Из-за высокой вычислительной нагрузки, которая ложится на современные мобильные устройства, им необходима компактная, но очень действенная система охлаждения.

Как ни странно, но охлаждение паром (оно же охлаждение паровой камерой) – это не инновация. Уже около десятка лет данная технология успешно применяется в ноутбуках, а теперь, как и многие эффективные решения, адаптируется под мобильные устройства с высокой производительностью.

Паровое охлаждение – вид теплоотвода, который используется в смартфонах высокопроизводительного уровня для рассеивания тепла при повышенной нагрузке.

Когда телефон запускает требовательное к ресурсам приложение или записывает видео в течение длительного времени, процессору приходится выполнять много операций. Это приводит к выделению тепла: греется в первую очередь чипсет, а следом корпус и экран, иногда до такой степени, что телефон становится неприятно держать в руках.

Паровое охлаждение – один из способов понизить температуру компонентов устройства до приемлемой и поддерживать производительность на высоком уровне. В настольных компьютерах и ноутбуках оно показывает хорошие результаты. Но можно ли ждать такую же эффективность в смартфонах?

Содержание Показать

Как работает охлаждение паровой камерой

The Asus ROG Phone 6 with AeroActive Cooler 3 lit up.

Как можно догадаться по названию, технология предполагает наличие камеры, заполненной паром. Сама паровая камера выглядит как сплюснутая трубка с жидкостью, которая превращается в пар, а затем обратно в жидкость без механического конденсатора.

Собственно охлаждение происходит следующим образом. Жидкость поглощает тепло от источника и переходит в парообразное состояние. Пар перемещается в более холодную часть камеры, охлаждается, возвращается из газообразного состояния в жидкое и отдает поглощенное тепло. Жидкость снова достигает горячих участков, и цикл повторяется до тех пор, пока тепло не будет равномерно распределено по всем участкам камеры.

В смартфоне паровая камера реализована в виде трубопровода диаметром около миллиметра (больше не позволяют габариты устройства). У всех производителей она действует так, как описано в предыдущем абзаце, отличия касаются только материалов: у каждой компании свое мнение насчет того, чем лучше отводить тепло от чипсета.

Xiaomi визуализирует действие паровой камеры так:

Graphic illustration of heat exchange process inside a vapor cooling chamber.

Интенсивный нагрев характерен для процессоров высокопроизводительного уровня, например, Snapdragon 8 Gen 1. Охлаждение естественным путем (через корпус телефона) в этом случае неэффективно, и производителям смартфонов приходится искать сложные решения для теплоотвода.

Паровая камера обычно состоит из 6-7 слоев различных материалов. Чтобы повысить эффективность охлаждения, применяются различные инновации. Например, Xiaomi недавно продемонстрировала концепцию Loop Liquid Technology, в которой для увеличения площади охлаждающей поверхности задействуются микроклапаны. Пар при таком решении конденсируется быстрее, а сама жидкость дольше сохраняет охлаждающие свойства.

Смартфоны с эффективной системой парового охлаждения

Чаще всего о преимуществах паровых камер говорят производители игровых смартфонов. В недавно вышедшем Asus ROG Phone 6 паровая камера дополняется листами графита (да, того самого, из которого состоит карандашный грифель), который является хорошим проводником тепла. Дополнительный материал увеличивает охладительную систему ROG Phone 6 примерно на 30% по сравнению с ROG Phone 5: это вынужденная необходимость, так как чипсет в шестой серии более производительный, и нагревается он сильнее.

Vapor cooling system on the ASUS ROG Phone 6 Pro.

Охлаждение в смартфонах часто описывается как многослойная система: в OnePlus 10 Pro она состоит из 5 слоев, а в Realme GT 2 Pro из 9, причем один из материалов – нержавеющая сталь.

Некоторые бренды хвастаются не только материалами, но и площадью охлаждающего аппарата. В Realme GT 2 Pro общая площадь охлаждающей поверхности составляет более 36 000 квадратных миллиметров – примерно как три задние крышки самого телефона. Загвоздка в том, что чаще всего компания суммирует площади всех охлаждающих слоев, а их, как уже говорилось, может быть и пять, и даже девять. Таким не очень честным образом получается огромное число, которое потом фигурирует в рекламных материалах.

Правда, справедливости ради Realme указывает и фактическую площадь самой камеры: чуть более 4 000 квадратных миллиметров.

Следует отметить, что во многослойных системах охлаждения рассеивание тепла происходит в трехмерном пространстве. Паровая камера поглощает тепло от чипсета и передает его на более холодные детали, откуда оно естественным образом рассеивается по всем компонентам.

RedMagic 7 Pro cooling fan running.

Подобные системы – не единственный способ охладить телефон. Иногда, например, в Nubia RedMagic 7 Pro от ZTE, в ход идут еще и внутренние вентиляторы (на изображении выше можно увидеть отверстия в задней крышке для прогона воздуха). Для отдельных моделей, например, линейки ROG Phone, предусмотрены внешние модули охлаждения с вентиляторами. Но, конечно, все эти решения не имеют никакого смысла, если не подкрепляются реальными цифрами касаемо температуры и производительности под нагрузкой.

Эффективность парового охлаждения в смартфоне

Сайт Digital Trends провел эксперимент, чтобы проверить, насколько эффективно работает паровая камера в трех новых смартфонах – Samsung Galaxy S22 Ultra, OnePlus 10 Pro и Realme GT 2 Pro. Все три имеют ряд общих характеристик:

  • оснащаются чипсетом Snapdragon 8 Gen 1, одним из наиболее производительных на сегодняшний день (он же печально известен чрезмерным нагревом);
  • металлическим корпусом, который обладает хорошей теплопроводностью.

Нагрузка на смартфоны вызывалась тремя тестами – игрой PUBG: New State Mobile и двумя бенчмарками.

Перед каждым тестом с телефона снимался чехол, яркость была установлена на автоматический режим, разрешение экрана QHD+, частота обновления экрана 120 Гц. Все тесты проводились при одинаковой температуре окружающей среды 25 градусов Цельсия и максимальных настройках игровой графики.

Результаты оказались такими.

PUBG: New State Mobile

В первом тесте на каждом телефоне был сыгран матч длительностью около 30 минут при максимальных графических настройках. Температура процессора фиксировалась с помощью приложения CPU Monitor. Также через равные промежутки времени измерялась температура задней панели телефона в самой горячей точке.

C:UsersMarinkaDesktopскрин.jpg

В среднем разница между внешним и внутренним нагревом составляет 2 градуса у Galaxy S22 Ultra, 5 градусов у OnePlus 10 Pro и 2 градуса у Realme GT 2 Pro. У OnePlus 10 Pro такая большая разница говорит о том, что в телефоне используется наиболее эффективная изоляция между чипсетом и задней крышкой. Между тем, внутренняя температура Realme GT 2 Pro под нагрузкой ниже, чем у других аппаратов, что свидетельствует о лучшем распределении тепла внутри корпуса.

Уникальная картина получилась у Galaxy S22 Ultra: внутренняя температура ниже внешней. При этом показатель внутреннего нагрева наиболее низкий. Эти цифры доказывают, что Galaxy S22 Ultra эффективнее других устройств рассеивает тепло, выделяемое во время сильной нагрузки.

Средние значения внутренней и внешней температуры всех трех устройств изображены на графике ниже:

Internal and external temperatures of OnePlus 10 Pro, Galaxy S22 Ultra, and Realme GT 2 Pro with vapor cooling.

Galaxy S22 Ultra поддерживает самую низкую среднюю температуру внутри корпуса, а у Realme GT 2 Pro наиболее холодная задняя крышка.

GFX Benchmark

Во втором тесте на каждом телефоне был запущен синтетический бенчмарк для измерения производительности чипсета путем имитации графических задач. Крайние значения внутренней и внешней температуры устройств оказались такими:

А на графиках видно, как рос нагрев по мере прохождения теста:

Internal and external temperatures of OnePlus 10 Pro, Galaxy S22 Ultra, and Realme GT 2 Pro with vapor cooling.

Пунктирная линия иллюстрирует изменения температуры чипсета, сплошная – задней крышки. Как видно, Galaxy S22 Ultra за весь тест нагрелся меньше других смартфонов. Несмотря на более высокую внутреннюю температуру в начале теста, OnePlus 10 Pro справлялся с отводом тепла лучше, чем Realme GT 2 Pro, но хуже, чем Galaxy S22 Ultra.

CPU Trottling Test

Для третьего теста на каждом телефоне было запущено приложение CPU Trottling Test, которое нагружает процессор одной и той же задачей в течение определенного времени, что приводит к подавлению производительности.

Internal and external temperatures of OnePlus 10 Pro, Galaxy S22 Ultra, and Realme GT 2 Pro with vapor cooling.

И снова у Galaxy S22 Ultra оказалась самая низкая внутренняя температура, а у OnePlus 10 Pro самая низкая внешняя, несмотря на сильный нагрев внутри.

Паровое охлаждение – это часть будущих смартфонов

Механизмы охлаждения, к которым относится паровая камера, играют важную роль в поддержании внутренней температуры мобильного устройства. Также они предотвращают перегревание экрана и задней крышки. Оба аспекта имеют одинаково важное значение как для пользователя (помните, как неприятно держать в руках нагретый телефон?), так и для долговечности самого устройства, особенно для его аккумулятора.

В некоторых случаях, если внутренняя температура превышает определенный порог, телефон автоматически отключается для охлаждения естественным путем. Этот защитный механизм спасает устройство от критических повреждений, но если уж он был задействован, работоспособность телефона находится под угрозой.

Тесты выявили, что все три телефона способны сохранять высокую производительность под сильной нагрузкой, и у каждого оказались свои преимущества. У Galaxy S22 Ultra наиболее эффективная система охлаждения, а OnePlus 10 Pro держит производительность, несмотря на довольно высокую температуру внутри. Девятислойная паровая камера Realme GT 2 Pro помогает ему демонстрировать отличную скорость работы в играх.

Каждое из этих устройств сохраняет температурные показатели в допустимых пределах, при этом OnePlus 10 Pro лучше других изолирует внутреннее тепло от внешнего корпуса.

Естественно, что по мере того, как смартфоны становятся все мощнее и функциональнее, им требуется более эффективное охлаждение. А поскольку паровые камеры имеют доказанную эффективность, в мобильных устройствах они будут применяться чаще. Как ожидается, iPhone 14 Pro будет оснащен паровой камерой увеличенной площади. Microsoft по слухам тестирует охладительную систему на основе пара для складных дисплеев и очков дополненной реальности Holo Lens.

Ну и в конце концов какой может быть киберпанк без электроники, опутанной прозрачными трубками с жидкостями всех цветов радуги?

Как устроено охлаждение смартфона?

В современных смартфонах используется пассивное охлаждение. То есть в самом корпусе нету кулеров, таких как в наших ПК. Передача тепла в смартфоне от процессора идёт на корпус. Все уже заметили, что пластиковый корпус в смартфонах ушел на нет, ведь мощность процессора увеличивается, соответственно увеличивается и вырабатываемое тепло. Поэтому теперь корпус смартфона металлический. Также существуют игровые смартфоны, внутри которых установлены маленькие кулеры, но это решение является нишевым и широкой популярности на данный момент не обрело.

комментировать

в избранное ссылка отблагодарить

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *