lenovo 联想 G450 液态金属 散热 改造(清晰版)

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图6
另外,有个不起眼,但是很重要的小知识点告诉大家,铜制吸热面是用焊锡焊在热管上的,这样改造 的结果就是,整个散热系统中导热率最低的部分,从固态硅脂的 0.5-2w/(m.k),提高到了焊锡的 66w/(m.k), 有效去除了短板,大幅提升散热性能。
常见导热材料的性能分析表
名称
导热系数 w/(m.k)
笔者希望通过这次实验,替大家解开疑惑,也能给大家一些启示。我们在享受低价位的笔记本电脑的 同时,也会因为成本的制约失去一些散热性能。其实,我们完全可以自己动手,使用一些廉价材料,让笔 记本电脑运行得更 High。
从本期开始,我们将在《DIY 经验谈》栏目陆续推出“笔记本电脑那点事儿”系列文章,喜欢自己“琢磨” 笔记本电脑的读者请保持密切关注。
就不弄液态金属,准备加个紫铜片,取代固态硅脂。呵呵
笔者最近的笔记本电脑老是出现一个问题: 平时好好的,一旦玩起游戏,特别是大型 3D 游 戏时,会很有规律的出现跳帧,也就是“卡”一下。
按常理来说,重装系统或是升级驱动,能 解决这个问题。但奇怪的是,这个问题却依然 存在,并长期困扰着我。在很多论坛上发帖之 后,发现遇到这样问题的朋友还不在少数,那 么如何解决这样的问题呢?
3. 改造散热 仅仅依据以上数据,来证明高温会导致笔记本电脑性能降低还是不够的,接下来笔者通过对此台笔记
本电脑的散热改造,以对比的方式来反证高温对性能的影响。 打开后盖,看到了此台笔记本电脑的散热系统。它采用的是典型的一根热管照顾三块芯片(CPU\GPU\
北桥)的பைடு நூலகம்热模式(图 2)。
图2 这样的设计,优点是成本低,缺点是 CPU 和 GPU 会互相拖累,并且很难让两个高发热芯片同时紧 贴散热器的吸热面。 拆开之后,果然发现显卡芯片的上方贴了一块固态硅脂(图 3),用于填充散热器吸热面和芯片之间的 缝隙。很多朋友有疑问,这样不是对散热不利吗?
思路分析
根据控制变量解决问题的思想,首先来分析一下:玩游戏时才卡,这里就发现了一个新的变量,那就 是温度。在桌面下使用笔记本电脑时,我们的 CPU 和显卡是低速运行的,而玩游戏时,他们是高负荷运 行的,温度会有所升高。于是笔者怀疑,高温会导致笔记本电脑的游戏性能下降。
但是,高温是如何影响笔记本电脑的性能的?又如何解决?
图 10 Step 4 把散热器清理干净,装回去,再适当加热。
图 11 5.改造后温度测试
改造之后,待机状态下的温度出乎笔者的预料(图 12)。
图 12 此时的室温为 20 度,待机状态下,鲁大师检测 CPU 的温度为 32 度,GPU 为 43 度,对比之前的温 度,几乎下降了 30 度。再看看极限测试状态下的温度变化(图 13)。
液体金属散热改造实验报告
黄春晖《微型计算机》2010 年 11 月下 2010-12-21
YAJeed 制作
原网址:http://www.mcplive.cn/index.php/article/index/id/8225/page/7
这里面说的笔电好像就是 lenovo G450-TSI。 但是网上评论说:液态金属会腐蚀 CPU 和散热架的金属表面。我也不 知道真的假的,只是把我知道的东西贴出来。本人不想做小白,所以
实验过程
做好充足的准备后,我们就可以开始动手了。在本文中使用的是一台某品牌笔记本电脑,先看看它的 配置情况:
CPU
Intel Core 2 Duo T6500@2.1GHz
显卡 NVIDIA GeForce G105M
内存 2GB DDR3 1066
硬盘 WD 320GB
此台机器的 CPU 性能不错,但同时意味着较高的 TDP 和发热量,用来进行此次实验再合适不过了。 Furmark 有温度曲线的显示功能,能显示显卡的温度,这个温度曲线给我们带来了很大的帮助。而“鲁大师” 则用于温度监控。 1. 测试开机温度
图3 确实,导热率不佳的固态硅脂对于显卡芯片的散热是有很大的负面作用的。但是,它在中低端笔记本 电脑中却普遍存在,就是因为它对于降低成本起到了很大的作用。 单热管照顾两块以上的芯片时,就要保证两块芯片都要在一个水平面上,或者高度为定值。焊接在热 管上的两块铜制吸热面,要同时保证严格紧贴两块芯片的表面,在力学上是很难的,势必加大了成本和装 配时的报废率。 靠弹性螺丝或者弹性金属片的下压固定方式,只能保证一个芯片和吸热面的良好接触,另一个芯片, 只好妥协了,用导热率不怎么高的固态硅脂填充缝隙,不仅解决了力学上的问题,还提高了流水线装配的 速度,多方面都降低了成本,代价就是有一块芯片的散热效率会变差,并且会随着固态硅脂的老化,成为 散热的瓶颈。 如何改装?笔者的想法是:用和固态硅脂同等厚度的紫铜片来取代固态硅脂,提高显卡的导热效率(图 4)。
图4
如图 4 所示,铜片的两面用液态金属来导热,这样整个串联的导热体系就不存在明显的瓶颈了。其中 的难点就是,紫铜片的厚度一定要合适,厚了会导致散热器出现倾斜,导致 CPU 吸热面出现斜坡缝隙, 薄了会使得吸热面出现空隙,导致更严重的散热瓶颈图 5)。
图5 4.液态金属散热改造实战
经过笔者的反复实验,发现对于此台笔记本电脑,装上 0.8mm 厚度铜片的效果为最佳。而改造所需 的液态金属是酷冷博的专利产品(图 6),用于取代传统的导热膏,来填充固体之间的微小缝隙,提高导热 效率,它的导热率高于传统的导热膏 10 倍以上。
图 13 这个曲线也有点意思,前面的温度上升到了 78℃,之后却缓慢下降到 70℃就不再上升了,笔者猜测, 液态金属刚开始没有彻底融化,待它融化后填充了微小的缝隙,导热效率才达到最佳状态。所以笔者认为, 此时的 GPU 极限温度应该是 70℃。
图 14
写在最后
显卡的待机温度下降了 12 度,最高温度下降了 50 度!不过,我们最终的目的是让这台笔记本电脑 恢复性能,经过两小时副本测试,在《魔兽世界》游戏中,之前一直存在的跳帧现象也没有了,这证明了 高温确实会影响笔记本电脑的性能,实验获得了成功!
实验准备
下面让我们以探索性实验的方式来证明:高温会导致笔记本电脑性能下降。 既然要做实验,那就要写实验报告,以帮助我们理清思路,并且提高可重复性,以增加可靠性。 实验报告 实验名称:探索温度对笔记本电脑性能的影响 实验目的:证明高温会影响笔记本电脑的性能 实验素材: 硬件:玩游戏就卡的笔记本电脑一台,平口螺丝刀和十字螺丝刀各一把,牙刷一把,针管风扇油一根, 各种规格的紫铜片一块,酷冷博液态金属一片。 软件:Furmark,鲁大师(硬件状态监控软件,与 Everest 类似) 实验过程 1.笔记本电脑开机,进入操作系统后,开打鲁大师,待稳定后查看并记录 GPU 当前温度。 2.运行 Furmark 的“极限测试”功能,5 分钟后查看并记录 GPU 最高温度。 3.把笔记本电脑拆开,对散热系统进行彻底的清理,并利用铜片和液态金属改造散热,再仔细装回(重 点)。 4.再次开机,进入操作系统,打开鲁大师,待稳定后查看并记录 GPU 当前温度。 5.运行 Furmark 的“限测试”功能,5 分钟后查看并记录 GPU 最高温度。 6.分析温度曲线,得出结论。 注意事项 A.此台实验用笔记本电脑,超过一年没有拆机清理过,如高强度使用,半年以上即可。 B.拆机对于新手来说可能较困难,推荐先去网上查询自己机器的拆机教程,做到心里有底。 C.运行压力测试时,可根据情况酌情减少运行时间,以免机器过热强行自动关机。
在进行散热改造之前,测试此笔记本电脑在桌面待机状态的温度为 72 摄氏度(CPU 核心温度),其中 显卡的温度为 65℃。 2. 测试极限温度
GPU 最高温度=120℃,Furmark 果然很恐怖,游戏里应该达不到这样的温度(图 1)。
图1 在极限测试的过程中发现,风扇的转速早已经达到最大值,但温度还在持续上升,GPU 温度到 120℃ 时,会突然出现一个波谷,在三秒钟内跌到 95℃,然后重新上升到 120℃的水平,会再次出现波谷,如此 往复。按照笔者的经验,这个时间间隙,和用此台笔记本电脑玩《魔兽世界》时跳帧的间隙极其接近!其 实对于这样的结果,笔者早有预料。温度曲线为什么会出现这样的波动呢? 众所周知,散热,就是把热量带出发热源所在的内部环境,稳定的散热系统,会在一个相对较低的温 度下保持动态平衡。所谓的散热系统动态平衡,简单来说就是发热功率=散热功率(定义为 Pf=Ps)。当 发热功率增加时,散热系统会通过提高风扇转速之类的方式提高散热功率,以再次达到动态平衡。当散热 系统的功率已经提升到极限还不足以维持动态平衡时,这个平衡就会被打破(Pf>Ps),发热源的温度就会持 续的上升,内外环境的高温差会提高热交换的速率(相当于提高了 Ps),这有可能会让散热系统在高温 下再次到达动态平衡的状态。但是,在效率降低的散热系统中,高温差环境下的热交换功率往往还是达不 到发热功率(Pf>Ps)。我们的笔记本电脑的 CPU/GPU 温度就会持续上升,按照这个理论,CPU/GPU 就会烧掉。 但这样的事情鲜有发生。笔记本电脑及其硬件设计师早就考虑到了这个问题,芯片在达到一个温度阀 值时,会自动降频以降低发热(Pf)。芯片降频就会导致性能下降,因为同一块 CPU\GPU 的性能和频率是 成正比关系的。这就是本次实验温度会突然下降 20 度的原因,也是为什么这台笔记本电脑在玩游戏时, 会出现跳帧、卡住的原因。 温度降低了,芯片的频率又会提升到原来的频率,结果就是温度再次升高导致芯片再次降频,如此往 复。可以想象,我们用笔记本电脑玩游戏时,如果散热不佳,CPU 和 GPU 就频繁降频,自然就会出现游 戏停顿与跳帧的情况。
近年来,因散热不良引起的笔记本电脑花屏黑屏的事件频发,使大家越来越重视笔记本电脑的散热, 如果一台笔记本电脑的散热不够好,不仅故障频发,还会影响寿命。
散热不好的笔记本电脑,不仅寿命短,还会严重影响性能,降低使用体验。其实我所遇到的游戏中有 规律跳帧的问题,在经过一番摸索之后,最后发现,竟然是散热系统惹的祸!

401
固态硅脂
0.5-2
传统导热膏
2-7
液态金属
70
焊锡
66
Step 1 在铜吸热面上覆盖一层液态金属。
图7 Step 2 用 100 度的电吹风加热
图8 因为液态金属的熔点只有 75 度,所以,现在的铜片可以认为已经被焊接到了铜吸热面上去了。
图9 Step 3 清洁一下 GPU 的表面,再覆盖上合适大小的液态金属,顺便给 CPU 也加上液态金属。
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