粉丝之外:AirJet的激进CPU冷却芯片可以将笔记本电脑的性能提高一倍

粉丝可以让薯条保持凉爽。大多数消费者都知道这一点,无论他们是打开笔记本电脑还是听到风扇的嗡嗡声。但与英特尔有关的一家初创公司正在使用芯片来保持微处理器的冷却,大大提高了性能,并永远改变了笔记本电脑的设计。

Frore Systems正在制造两款芯片,AirJet Mini和AirJet Pro,这两款芯片将安装在笔记本电脑的处理器上,取代热管或风扇。据公司高管说,这两个芯片都在主动、但几乎是静默地冷却笔记本电脑的CPU,提供比传统风扇更大的气压,但噪音更小。但它的整体性能优势–高达两倍!–才是你所关心的。

这就是AirJet背后的理由:“很多时候,热解决方案的能力决定了你从一台设备获得的性能有多好,”Frore的首席执行官塞苏·马达瓦维迪博士说。

几乎所有的处理器都包括热传感器,可以“节流”芯片以避免过热。与此同时,处理器被设计成过热;通过将芯片置于超频“涡轮”模式,台式机和笔记本电脑芯片都将突破这些散热限制,提供短暂的性能提升。然而,在这段时间到期后(有时称为“tau”),处理器会下降到我们通常认为的额定速度,即PL1。

Frore和AirJet Mini和AirJet Pro的设计目的是延长这一“tau”期。就基于ARM的个人电脑笔记本而言,弗罗尔认为tau可以无限期延长。MadhaVapeddy说,通过将处理器与四个AirJet Mini配对,1.8 GHz的ARM芯片将以3.5 GHz的提升速度“永远”运行。专为X86笔记本电脑设计的AirJet Pro也有类似的效果:一个可以提升到4.8 GHz的芯片可能会下降到2.1 GHz的新PL1,而不是使用一对传统风扇得到的正常1.4 GHz。

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Frore的AirJet芯片结合了流体、声学和电共振原理,从芯片顶部吸入冷空气,并将其推出,温度与笔记本电脑处理器本身表面的热量大致相同。然后,这取决于笔记本电脑制造商将热量排出室外。

归根结底,这一切都很简单:通过在加速模式下运行处理器更长时间,笔记本电脑的性能可以显著提高。或者,正如Frore所说:“AirJet将处理器性能提高了一倍。”

台式机使用各种技术来冷却芯片并延长tau时间:散热器和冷却器、大型风扇,甚至通过多个软管进行水冷却。但台式机案例提供了物理空间,使这些解决方案可行。笔记本电脑和平板电脑的空间极其有限,这使得这些解决方案的实用性大大降低。这就是为什么Frore的喷气式飞机如此有趣。

Moor Insights&Strategy首席分析师、AMD前高管帕特里克·穆尔黑德在一份声明中表示:“到目前为止,热量是我们在计算领域需要克服的最大障碍。”“热压力过大的硬件表现不佳,目前的热解决方案也达不到要求。我相信,Frore系统公司已经用其AirJet芯片重塑了热技术,这种芯片用一种更薄、更安静的解决方案来提供更好的性能,从而使主动散热加倍。“

Frore AirJet芯片的工作原理是通过芯片内部的顶部吸入空气,在那里热量交换,然后向芯片的侧面释放。为了产生吸力,弗罗尔在芯片内部放置了振动膜,振动膜的振幅可达数十微米。根据MadhaVapeddy的说法,薄膜在他所说的“结构共振”中产生共振,以最小的功率产生最大的振动。他补充说,芯片中的传感器会随着温度的变化动态调整共振频率。Frore声称,转移的热量接近饱和,从处理器本身吸收了尽可能多的热量。(这是由笔记本电脑制造商向外界宣泄热气的。)

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MadhaVapeddy说:“当薄膜振动时,它们会从顶部吸入空气–它们会产生吸力,自动将空气从顶部吸引到芯片中。”然后空气被往下推,就像空腔底部的筛子一样。它有点像淋浴喷头,所以空气从顶部进入,然后通过这个海洋…向下推而这些(淋浴)通风口正冲击着底部的铜热散热器。当这些脉动的空气喷口撞击铜散热器时,就会发生热量传递。他们以非常高的效率从铜散热器中提取热量,然后空气就会离开。

MadhaVapeddy补充说,这一切都发生在一个只有2.8毫米厚的芯片中。

MadhaVapeddy声称,AirJet芯片提供的压力是普通笔记本电脑风扇的十倍以上,同时跌落在“静音”解决方案的声学地板(21到24dBA)之下。他说,由于背压很高,进气孔可以用IP68防水/防尘材料覆盖,使笔记本电脑制造商能够防止灰尘和其他颗粒覆盖在笔记本电脑内部。

“一大优势…当你把笔记本放在枕头或床垫上时,你的笔记本是如何操作的,“MadhaVapeddy说。在典型的笔记本电脑中,入口通风口位于笔记本的底部。几乎每一台笔记本的底部都会有很多洞。如果你把它放在桌子上,这是可以的,因为他们有很小的堆叠,以便将笔记本抬起一点,这样就有了一个缺口,空气可以通过笔记本底部的通风口向上进入风扇。但当你把它放在枕头或床垫上时,那些墙壁都被堵住了,风扇就会窒息。结果,你得不到粉丝的好处。

“我们完全消除了这个问题,因为在我们的情况下,你不需要在底部有任何通风口,”MadhaVapeddy补充道。

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目前,MiniJet解决方案针对的是移动设备-笔记本电脑、平板电脑和VR耳机。MadhaVapeddy说,下一代产品将更薄、更轻,将瞄准智能手机。

虽然Frore的芯片是在台湾的一家工厂生产的,但该公司使用了来自不同行业(从平板制造到航空航天)的各种技术来将振动膜固定在锚上。

MadhaVapeddy表示,英特尔正在与Frore合作,探索AirJet技术如何改进自己的芯片。然而,目前还不清楚这一解决方案将增加多少笔记本电脑或笔记本电脑处理器的成本。“相对于我们所提供的价值,我们是有竞争力的,”MadhaVapeddy说。我们正在与几家原始设备制造商接洽,我们预计2023年你将在市场上看到产品。

根据英特尔的说法,这两家公司正在进行一项旨在提高英特尔Evo笔记本电脑性能的“工程合作”,该笔记本电脑是与笔记本电脑制造商共同设计的。英特尔、Frore和一些精选的PC制造商正在合作,共同实施MiniJet技术,并帮助Frore将其推向市场。

英特尔副总裁兼移动平台总经理乔希·纽曼在一份声明中表示:英特尔与英特尔Evo的使命是联合开放的个人电脑生态系统,提供人们想要的尽可能最佳的笔记本电脑体验。设计轻薄时尚的笔记本电脑设计,在保持凉爽和安静的同时提供出色的性能,是实现这一使命的基础。FORE系统公司的AirJet技术提供了一种新的、新颖的方法来帮助以新的方式实现这些设计目标,英特尔对与FORE系统公司的工程合作感到兴奋,以帮助他们的技术为未来的英特尔EVO笔记本电脑做好准备。

英特尔的一位女发言人通过电子邮件表示,除了开发协议之外,没有任何财务安排。在过去的一年里,英特尔帮助Frore将原型芯片应用到真正的笔记本电脑中,帮助设定了风扇噪音和皮肤温度等工程目标,重新设计了一些周围的主板架构,邀请Frore的工程师到英特尔的班加罗尔实验室进行调试和调整,并提供“实践指导”,帮助Frore通过改进布局和原型与更多硬件制造商合作。

在这一点上,还不清楚AirJet将为一台笔记本电脑增加多少成本,也不清楚可以制造多少架飞机。AMD会签约使用这项技术吗?会出现AirJet的竞争对手吗?所有这些问题最终都会得到解答。但事实仍然是,Frore及其AirJet技术是多年来笔记本电脑和个人电脑最有趣的补充之一。

澄清:MadhaVapeddy的一句话被错误转录。自那以后,有两个词被更正:用“筛子”代替“海”,用“喷口”代替“喷气机”。

 

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编译:盼盼云笔记

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