AI手机推动散热需求,及手机散热方案和材料应用有哪些?

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作者：微信文章


一、AI手机推动散热需求的原因：

算力与功耗提升：AI手机时代，算力与功耗不断提升，散热成为保障手机稳定运行的关键。未来单颗高性能AI芯片的热设计功耗预计突破1000W，达到传统风冷散热的极限。

轻薄化、集成化趋势：为追求轻薄设计，手机内部散热空间有限，高频率、高功耗零部件体积缩小，集成度增加，需要更高效的散热方案。

AI技术应用：AI应用对芯片性能与可靠性要求非常高，通常需要数千张计算卡进行级联完成一个大模型的训练，这导致发热量不断增加。

二、手机散热方案历史沿革：

石墨片散热：最初用于手机散热，通过将热源的热量发散到更大面积达到散热效果。

金属背板散热：在金属外壳的内部设计了一层金属导热板，将石墨导出的热量通过金属导热板传递至金属机身的各个角落。

热管散热：热管中的液体吸收热量气化，气体通过热管到达散热区域降温凝结后再次回到处理器，周而复始。

导热凝胶散热：柔软的硅树脂基导热缝隙填充材料，填充于需冷却的电子元件及散热器/壳体等之间。

石墨烯/VC散热：2019年至今，智能手机主要采用以VC均热板散热为主、石墨及石墨烯等散热技术为辅的散热组合方案。

三、手机散热材料应用：

石墨（Graphite）：采用碳化、石墨化工艺，制作出有独特晶格取向的导热薄膜，主要沿垂直水平两个方向均匀散热。

石墨膜：以聚酰亚胺膜为原料，经过碳化、石墨化后压延而成，具有柔韧、耐高低温、化学性稳定以及良好的水平传热能力。

热管（Heat Pipe）：通过内部工作流体的相变过程，快速地将热量从一端传递到另一端。

VC（Vapor-Chamber）：液冷散热材料的一种，是传统液冷散热管的增强版，具有更高效的热量传递方式。

3D VC（三维两相均温技术）：利用热管与均温板蒸汽腔体贯通的散热技术，具有“高效散热、均匀温度分布、节省空间”等解热优势。

这些信息综合了文件内容和网络信息，展示了AI手机对散热需求的推动因素以及手机散热技术的发展历程和材料应用。

四、不同手机散热方案概览：





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