“燙手”的5G手機(jī),讓這個(gè)小行業(yè)迎來大機(jī)會(huì)
本文作者:國(guó)君中小市值團(tuán)隊(duì)。來源: 國(guó)泰君安證券研究(ID:gtjaresearch)。
本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/201911/407200.htm有沒有感覺,現(xiàn)在的手機(jī)動(dòng)輒就會(huì)變得燙手?
不是價(jià)格太貴的那個(gè)“燙手”,而是真實(shí)的,字面意義上的燙手。
譬如在微博上搜索“iPhone 11 過熱”,就會(huì)有鋪天蓋地的抱怨帖,而作為國(guó)貨驕傲的華為Mate系列,相關(guān)的抱怨也并不少見。
▼看到這個(gè)畫面就意味著:你真的需要讓手機(jī)冷靜一下
事實(shí)上,隨著手機(jī)性能的不斷提升,手機(jī)的散熱系統(tǒng)只能是在勉力跟隨升級(jí)換代的步伐。
而到了5G時(shí)代,手機(jī)的散熱需求再度急劇提升,到那時(shí)候如果再沿用現(xiàn)有的手機(jī)散熱系統(tǒng),用手機(jī)煎雞蛋將指日可待。
不過也不必過分擔(dān)心,一些人的煩惱,必然會(huì)成為另一些人的商機(jī)。
國(guó)泰君安中小市值團(tuán)隊(duì)在最新發(fā)布《5G浪潮,紅利內(nèi)遷,散熱當(dāng)熱》 報(bào)告中,詳盡地介紹了手機(jī)最新散熱技術(shù)的原理基礎(chǔ),由此解釋了為什么說5G時(shí)代開啟之際,最先“火”起來的,其實(shí)會(huì)是這個(gè)看起來不起眼的散熱產(chǎn)業(yè)。
一、燙手的手機(jī)
續(xù)航和散熱,一直是智能設(shè)備備受詬病的兩大槽點(diǎn)。而這一問題,正在隨著5G手機(jī)的登場(chǎng),變得更加迫在眉睫。
▼手機(jī)散熱重要性
數(shù)據(jù)來源:松下
舉個(gè)例子。
一部4G手機(jī)芯片功率約在3W上下,但到5G功率最高會(huì)來到11.4W。同時(shí),5G手機(jī)電源功率會(huì)比4G手機(jī)多出7-8瓦,5G芯片的計(jì)算能力則比現(xiàn)有4G芯片高5倍以上,而無線充電對(duì)信號(hào)傳輸?shù)囊蟾摺?/p>
這一切,都對(duì)手機(jī)的散熱能力提出了嚴(yán)峻的考驗(yàn)。
更不用說隨著AI技術(shù)和AR應(yīng)用增加,手機(jī)運(yùn)算速度及數(shù)據(jù)處理能力持續(xù)提升,更會(huì)讓手機(jī)發(fā)熱量提升一個(gè)等級(jí)。
因此,整機(jī)功耗的增加,再加上手機(jī)內(nèi)部空間越來越擁擠,都會(huì)讓散熱成為手機(jī)設(shè)計(jì)的難點(diǎn)及關(guān)鍵。
▼ 多種因素影響使得 5G 手機(jī),散熱需求大幅增加
數(shù)據(jù)來源:IDC,國(guó)泰君安證券研究
在4G時(shí)代,石墨片由于其出色的導(dǎo)熱性,被作為手機(jī)電路板散熱的不二之選。蘋果、OPPO、小米等廠商,都在其智能手機(jī)產(chǎn)品中,使用石墨作為散熱方案。
▼ 石墨散熱下游應(yīng)用中手機(jī)占比 67%
數(shù)據(jù)來源:中石科技,國(guó)泰君安證券研究
然而隨著高耗能5G手機(jī)的落地,更高級(jí)的散熱方案也開始逐步登場(chǎng)。
就目前已經(jīng)發(fā)布的5G散熱方案來看,單一石墨散熱,正在逐漸升級(jí)為“石墨+熱管”或者“石墨+均熱板(VC)”方案。
1、石墨+熱管
部分5G手機(jī)采用的是“熱管+石墨散熱”方案解決熱問題。
熱管散熱技術(shù)的原理,是用中空設(shè)計(jì)的銅管,管中裝有少量的水或其他化學(xué)物質(zhì),當(dāng)手機(jī)散熱溫度超過臨界溫度時(shí),銅管中的液體氣化,蒸汽順著管壁的毛細(xì)結(jié)構(gòu)將熱量從主板帶走,進(jìn)行點(diǎn)對(duì)點(diǎn)導(dǎo)熱。
▼液冷銅管散熱結(jié)構(gòu)及原理
數(shù)據(jù)來源:華為公司,搜狐科技
2、石墨+均熱板(VC)
華為Mate 20 X 5G和vivo APEX 2019 則采用的是石墨烯膜+均熱板的方式散熱。
▼均熱板散熱結(jié)構(gòu)及原理
數(shù)據(jù)來源:COFAN 官網(wǎng),國(guó)泰君安證券研究
▼華為 Mate 20 X 5G 采用石墨烯膜+均溫板方式
數(shù)據(jù)來源:華為官網(wǎng)
均熱板(VC)原本主要用于高端數(shù)據(jù)中心服務(wù)器散熱,管體厚重。不過,經(jīng)過很長(zhǎng)時(shí)間的輕薄化改良和優(yōu)化之后,目前華為Mate20 X上可以做到0.4mm的厚度,對(duì)生產(chǎn)工藝的要求非常苛刻。
這種手機(jī)上的VC采用半導(dǎo)體加工常用的蝕刻工藝,加工出小于0.1mm壁厚的板材,采用比頭發(fā)絲還細(xì)的銅絲,編制成內(nèi)部回液毛細(xì)結(jié)構(gòu),經(jīng)過700℃左右高溫?zé)Y(jié),焊接,抽真空,注液,密封等多道工藝,形成蒸汽流動(dòng),液體回流的高效兩相傳熱均溫板,實(shí)現(xiàn)0.4mm厚度VC量產(chǎn)應(yīng)用。
這種VC應(yīng)用范圍廣泛,特別適用于高度空間受到嚴(yán)格限制的環(huán)境中,如筆記本電腦,工作站和網(wǎng)路服務(wù)器等。
熱管/VC散熱能力強(qiáng),技術(shù)門檻高,是未來解決手機(jī)高功耗的重要方式。
以華為MATE20X為例,其搭載麒麟980芯片,是全球首款臺(tái)積電7nm制造工藝芯片,集成69億個(gè)晶體管,相較于10nm芯片晶體管數(shù)量提升25%、密度提升55%,性能提升20%,能效比提升40%,性能與能效的雙重提升,對(duì)散熱需求大幅增加。
▼ 為解決高功耗帶來熱問題,Mate 20X 采用“石墨+VC”散熱
數(shù)據(jù)來源:華為官網(wǎng)
為解決散熱問題,華為采用“石墨烯膜+VC液冷冷板”散熱方案,使Mate 20 X的散熱能力較上代Mate 10提升約50%,發(fā)熱集中點(diǎn)的溫度較上代下降了3度以上。
評(píng)論