Telefoner är lika kraftfulla som datorer, så varför behöver de inte fläktar?

Snabblänkar

• Rörliga delar behöver mer utrymme och kan gå sönder

• Fans gillar inte små mörka utrymmen

• ​Mobila processorer använder mindre ström och skapa mindre värme

• ​Mobilappar genererar mindre värme, för att minska behovet av kylning

< ul class="table-content-level-1">

• ​Fler alternativ till Fans är under utveckling

Nyckelalternativ

• Fans passar inte bra för smartphones på grund av deras bräcklighet, utrymmesbrist och hur mycket telefoner blir trängda.
• Mobila processorer förbrukar mindre energi och genererar mindre värme jämfört med traditionella stationära och bärbara processorer.
• Smartphone-appar bidrar till mindre behov av kylning genom att de är designade för att inte tappa batteritiden.

Mobiltelefoner blir kraftfullare för varje år. En premiumtelefon är mycket kraftfullare än en mellanregisterdator och har till och med starkare grafikbehandling än en ultrabook med Intel-integrerad grafik. Men trots all den kraften, har du någonsin märkt hur din telefon saknar en fläkt? Varför är det så?

Rörliga delar behöver mer utrymme och kan gå sönder

Telefontillverkare har ägnat år åt att göra sina enheter så tunna som möjligt, och dessa telefoner skulle inte vara bara några millimeter tjocka om de var tvungna att ta hänsyn till fläktar. Fläktar är skrymmande och de behöver utrymme att röra sig på. De går också sönder ganska snabbt om de utsätts för övergrepp.

Vad räknas som övergrepp? Tja, i stort sett allt du gör med en telefon. Slänger den i soffan. Spänn fast den vid handleden när du går en joggingtur. Slå den ur sängen och ner på golvet, fodral eller inget fodral. Allt annat i din telefon kan överleva bra, men din fläkt skulle börja skramla. Det kan fortfarande göra sitt jobb, bara högljutt. Eller så kan den bli dålig på sitt jobb, vilket leder till att allt annat gradvis överhettas och misslyckas.

Fans Don&#39 ;t Gilla små mörka utrymmen

Enheter som är beroende av fläktar för kylning gillar i allmänhet inte att förvaras i trånga, trånga utrymmen. Vila din bärbara dator på en kudde medan du gör ett intensivt arbete och se hur snabbt saker börjar dra ihop sig.

Föreställ dig nu att du har en mindre version av din bärbara dator i fickan. Om det inte blev tillräckligt varmt för att omedelbart locka din uppmärksamhet, skulle det förmodligen bara stängas av någon gång. Batteritiden kommer säkert att få en törn. En handväska är bättre, men förmodligen inte mycket. När allt kommer omkring kommer en bärbar dator överens med en messenger bag bara för att den är antingen av eller nästan så.

​Mobila processorer använder mindre ström och skapar mindre värme

Qualcomm

När du försöker avgöra hur energieffektiv din CPU är, finns det en nyckelterm du letar efter: Thermal Design Power. TDP anges vanligtvis i watt och visar den maximala mängd värme som CPU:n är designad att generera när den körs under full belastning. Det här berättar inte hur mycket energi din enhet drar varje timme, men det ger dig den övre gränsen för vad du kan förvänta dig.

Qualcomm Snapdragon 8 Gen 3 är toppen i sin klass, ett mobilchip designat för avancerade smartphones med förmågan att spela de mest krävande spelen. Den har en TDP på ​​12,5w. Det är högre än 5W med tidiga Snapdragon-processorer, men det är jämförbart med en underdriven Intel-processor.

Ett NVIDIA GeForce RTX 4090-grafikkort har en TDP på ​​450w, och det är bara en komponent i en PC. Den nivån av energianvändning är inte möjlig för en mobil enhet som behöver ta slut på ett batteri, och den producerar också mer värme än vad passiv kylning kan hantera. Det är en del av anledningen till att stationära och bärbara datorer behöver fläktar, medan din telefon inte gör det. Detta är också en del av anledningen till att telefoner, trots hur långt de har kommit, ännu inte kan matcha grafikkapaciteten hos en dedikerad speldator.

Hur lyckas telefonprocessorer vara både kraftfulla och effektiva? Om du vill komma in på det tekniska ogräset, kolla in den här rapporten från Cadence PCB Designs. Metoder inkluderar temperaturmedveten schemaläggning (bromsa heta processorer till förmån för coola), trafikstrypning (dirigera nätverkstrafik genom chippet på ett sätt som undviker hotspots) och klockgating (stoppar processorlogik i några mikrosekunder åt gången). Men det är bara att skrapa på ytan.

​Mobilappar genererar mindre värme, för att minska Behov av kylning

Programvara kan tyckas inte uppta fysiskt utrymme, men det gör den, i form av energi. Krävande mjukvara har högre energikrav. Likaså dåligt skriven kod. Om en app plingar nätverket oavbrutet och ständigt kräver bakgrundsprocesser för att vakna ur viloläge, gör det att din enhet använder mer energi.

Jag tycker inte att det är förolämpande för någon att säga att inte alla mobilappar är briljant skrivna kodbitar. Men när du gör en mobilapp är inverkan på batteritiden en faktor som du uppmuntras att bry dig om. Om att köra en app gör att en telefon behöver laddas oftare, kommer du att höra om det från dina användare. Energianvändning översätts till värme. Genom att hålla appar energieffektiva minskar utvecklare behovet av aktiv kylning.

​Smarttelefoner använder passiv kylning

Kusalodom/Shutterstock

Fläktar är en form av aktiv kylning. Smartphones förlitar sig på passiv kylning, utbyte av värme genom att endast använda konduktivitetsskillnaden mellan material utan hjälp från mekaniska komponenter. I enklare termer kan saker svalna utan att något behöver flyttas. Att köra AC för att kyla ner ditt hem är aktiv kylning. Att lämna ett fönster öppet är passiv kyla. Telefoner använder vanligtvis metallplattor mellan elektriska komponenter och utformningen av deras yttre kroppar för att avleda värme.

Passiv kylning fungerar mycket bra för daglig drift, men till skillnad från aktiv kylning kan den inte öka hur mycket värme den kan ta bort (igen, som att öppna ett fönster). Det är därför som vissa telefoner blir särskilt rostiga när de utför intensiva uppgifter, som spel. Din CPU genererar mer värme och telefonen saknar förmågan att kompensera. Det är då termisk strypning sätter igång, vilket minskar prestandan för att köpa komponenter tid att svalna.

​Fler alternativ till fläktar är under utveckling

Vissa nischtelefoner har innehållit fans. Lenovo Legion Phone Duel 2 packade faktiskt två av dem, men det förväntades aldrig bli mainstream. Smartphonetillverkare tittar på andra alternativ för att kyla en smartphone under intensiva belastningar. Ett alternativ är ångkammarkylning, som använder förångning och kondensering av en vätska för att kyla ned elektriska komponenter. Samsung Galaxy S23-serien använde till exempel kylsystem med ångkammare. Om du vill gå längre tillbaka i tiden hade Galaxy Note 9 ett vattenkolsystem.

Samsung är knappast ensam. Här är en video från Xiaomi som förklarar dess Loop LiquidCool-teknik.

Men istället för att sätta in en fläkt i din telefon, finns det möjlighet att fästa den på baksidan istället. Det är ett tillvägagångssätt som ASUS tog med AeroActive Cooler 6. Det är ett tillbehör till ROG Phone 6, en telefon som använder ark av grafit internt på grund av hur väl materialet fungerar som värmeledare. Ja, det finns också en AeroActive Cooler 7, så det var inte en engångsföreteelse.

Fans är både en välsignelse och en förbannelse. De gör maskiner skrymmande, bullrigare och ömtåligare. De gör också att en enhet blir mer kraftfull. Smartphones skulle kunna vara mer kraftfulla om de hade fans, men de skulle också förlora många av de aspekter som gör telefoner fantastiska. Istället har telefoner uppmuntrat innovation i hur man får bättre prestanda samtidigt som man klarar sig utan.