5G带来的网络流量增加,将会驱动服务器应用和商业基站的进一步上量,其连带的散热市场规模将迎来一次爆发。

10月14日,长征二号丁运载火箭在太原卫星发射中心点火升空,以“一箭十一星”的方式成功将11颗卫星送入预定轨道,其中,包括一颗轨道大气密度探测实验卫星。

据悉,该卫星将长期负责大气密度预测保障服务体系的“探”环节,建立中国自主中低轨大气模型,其严苛的工作环境对散热器件的可靠性有着极高的要求,而该颗卫星采用了国内首次尝试的航天特种相变热管。

该套特种相变热管生产商深圳威铂驰热技术有限公司CEO Hank表示:“汽-液相变散热器工作的自发性,无需额外耗能就可以实现热量搬迁和器件、设备等的降温,在保证航天器件、消费电子器件、智能电动汽车热管理功能的同时,也是在为碳中和和碳达峰在贡献力量。”

在航天工程上大获成功的同时,这一技术应用如今正随着人类社会进入4nm制程时代而备受关注。

《地心引力》当中,布洛克驾驶中国的天宫飞船冲入大气层,仪表盘已开始冒烟

如无意外,联发科和高通会在三个月后同步推出各自的旗舰处理器,而这一次手机SoC的制程将实现4nm的突破。更强的算力,更高的功耗,这也意味着智能手机即将迎来自诞生之初最严峻的散热考验。

散热系统,让智能手机成为可能

2010年,被誉为乔布斯时代最伟大的作品——iPhone 4横空出世,Retina屏幕、App Store、A4芯片,为全球智能手机厂商提供了模板。

但很少有人注意到,iPhone 4其实是第一代搭载散热器件的手机,尽管今天看来这个散热系统十分简陋。为了让A4芯片稳定运行,苹果在背板上覆盖了一层石墨散热贴纸,在芯片部分石墨层和芯片屏蔽罩直接接触,将热量传递至整个玻璃背板。

这一看似不起眼的设计让iPhone 4在算力大幅提高的情况下,续航表现却领先于前代产品。

不过,这一设计并没有被其他厂商跟进,因为此时高通芯片的功耗平平,且安卓阵营中仍以可更换电池的机型为主流,续航和散热问题均不在厂商的考虑范围之内。

直到骁龙810的到来,安卓阵营才第一次明白了散热意味着什么。

2013年,iPhone 5S搭载全球首款64位处理器A7芯片亮相,将手机芯片带入了64位时代,这一动作瞬间打乱了高通的布局。急病乱投医,高通为了追赶苹果的脚步,放弃自家的架构改用公版A53 A57架构,并选择了台积电20nm制程,以实现64位处理器迅速量产。

这一系列操作的结果是,堪称史上最差处理器的骁龙810诞生。自身极高的功耗让手机的续航表现血崩,散热表现几乎无法胜任任何一款大型游戏,手机厂商甚至宁愿在自家的旗舰机上搭载前代产品,也不选择骁龙810。

值得一提的是,在这一年,摩托罗拉刚刚凭借“里程碑”系列站稳脚跟,HTC在中国大陆的市场份额已经超越三星,小米正欲通过全新的Note系列进军高端,但这一切都随着骁龙810的出现化为泡影。

骁龙系列芯片也从此被带上了“火龙”的帽子。

自此之后,手机厂商愈发重视散热问题,并开始大面积采用石墨贴纸及铜管散热,但如今看来这两种方案都颇具“应急色彩”。石墨的横向散热能力是铜的十倍,却不具备纵向的散热能力,铜管能实现三维的导热但严重受限于热传输横截面积。

不过,在5G时代来临之前,这样的方案仍足以应对大多数使用场景。

液冷散热器,终极方案

2019年,全球智能手机行业进入5G时代,由于算力的高度提升,手机的散热问题更加突出,在高热量产生的情况下,仅通过简单的空气辐射热,或者石墨等散热材料已经远远不够。

尤其是高耗能的5nm制程SoC上市后,手机的发热深圳已经愈发严重。

今年上半年,多个品牌的旗舰机型被爆出严重的手机过热问题,尤其在充电状态下,手机几乎无法正常使用。