蜂鸟是全世界最小的鸟类,但飞行速度极快。根据种类的不同,蜂鸟飞行时每秒钟能拍打翅膀12到80次。但不像人类可以通过空调瞬间降温,蜂鸟(鸟类)不仅没有汗腺,在飞行时连个电扇都没有。比如红喉北蜂鸟能凭借其7厘米长、4克重的身躯,不间断飞行20小时,跨过宽度接近1000公里的墨西哥湾——想想就已经开始流汗了。
当蜂鸟的身体长时间保持着高速运动,它们的心跳大致可以达到每分钟五六百次,相比其他鸟类,蜂鸟身体内部会产生更大的热量。它们必须想办法释放这些热量,否则身体就会过热而影响正常的生理机能。
不过,到了2015年可能终于有研究团队开始关心蜂鸟到底飞得热不热了。通过研究星蜂鸟(Selasphorus calliope)的散热特点,人们发现蜂鸟可以根据飞行速度主动调节散热方式,而且蜂鸟飞行时的主要散热区域是头侧的眼周、两翼基部的关节轴和脚趾。
当蜂鸟在悬停和低速飞行时,它们甚至还会把脚伸出来以进一步增加散热效率;而高速飞行时(10~12m/s),它们则会把脚缩回去以降低风阻,这时眼部以及腋下关节处则成为主要散热位置。
当然不论大鸟小鸟都是自然的造物,但对于科技来说目前很大一部分产品都在进行着“蜂鸟化”。大家可以看看世界上第一台计算机的设计概念——由蒸汽和齿轮驱动的“分析引擎”。
计算机的体积每年都在变小变薄,这正符合1965年英特尔公司大佬戈登·摩尔提出的一条“铁律”:每两年芯片中元件的数量都会增加一倍,性能也会提升一倍。所以越来越多的公司都开始将芯片元件做得越来越小,但同时越来越小的芯片本身也得以被用在手机、手表这样更小的电子设备中,让人类生活变得愈发智能、舒适。
但芯片和电子元件的物理堆叠和更加高性能的算力提升,内部元件功耗也大,让智能电子产品每分每秒都产生着巨大的热量,这对散热又抛出了严苛要求。为了解决内部高温问题,像IBM的超级计算机就采用了水冷的方法。在处理器内有许许多多的孔道让液体流入,从而将核心温度降至85摄氏度以下。
但计算机还不够“蜂鸟”,随着性能的日益提升,手机在拍照、文档处理、视频编辑和高精度游戏等方面日渐全能。再加上时刻不离手的“人肉保温”,手机往往成为了一个行走的热源。但是过高的温度不仅会对内部元件的运行产生负面影响,还会对电池等重要零部件造成致命的损伤。尤其像在追求性能的道路上越走越远的手机,散热是一个大坎。
比如最近刚刚上市的OPPO Reno 10倍变焦版,高性能芯片在长时间的拍照,高强度的游戏,连续的办公的同时,消耗的功率是跟性能成正比的。手机本身AI性能是上代旗舰芯片的3倍,再加上最高8GB的运行内存……总之,强悍的性能也给手机散热带来了挑战。不过OPPO Reno既然有能力将性能水准拔高到这样的水准,自然在散热方面也留足了后路。
导热凝胶、铜管液冷和石墨片的散热三部曲,尽可能地让手机即使火力全开,也要keep calm and carry on。
在生物界,蜂鸟的独特存在是自然选择的结果,这对于恒温动物而言看似离谱的运动频率,经过千万年的进化,蜂鸟已经在飞行-散热-飞行的技术上越发成熟;而在人类文明攀升的螺旋阶梯上,每一个科技突破还需要人为去创新、测试,才会带来技术的进步。
利用导热凝胶、铜管液冷和石墨片来散热只是OPPO Reno 10倍变焦版在升级道路上为平衡性能提升所提供的一种优质解决方案,或许今后还有更先进的科技有待探索,但至少现在,OPPO Reno 10倍变焦版不会让你感到烫手。