在華為坂田基地,有一棟白色的歐式建筑,兩層樓高。![]() “小白宮” 大門前的環形坡道被車輪碾出了明顯的印記,外表看起來頗似一座酒店,但它卻是一座實打實的科研中心。 由于其外表呈白色,并且官方中文名難以記憶,故被稱為“小白宮”,有的人干脆用分區的方式“E1”來指代它。 常常掛在我們嘴邊神秘的2012實驗室,這座建筑里就有一些分部。這些平時一向不對外公開的實驗室,PingWest品玩得到邀請,前來參觀。 還記得2016年榮耀Magic推出的40W超級快充,便是由2012實驗室研發的。 快充在短時間內給手機充滿電量的同時,實際上會產生的大量的熱量,對外體現為高溫。如果不能及時將充電的高溫散去,將對設備造成影響,甚至是安全隱患。 因此別看散熱是一件小事,它也是個大學問。如今數據越來越龐大,芯片算力越來越強,同時功耗就在增加,發熱加倍是無法避免的事實。因此無論是手機芯片還是服務器,都等待著更好的散熱方案。 ![]() 泰山服務器 “小白宮”里就有一個熱實驗室,專門研究如何做到散熱、降低散熱噪音、提高設備能效等等問題。他們還邀請專家參加會議,一起探討和分享熱能方面的心得。 博士在“小白宮”做科研 位于“小白宮”里的熱實驗室,總共有100多名研發人員。其中博士生與研究生學歷占比分別為70%和80%左右,也就是說整個團隊都是一群高學歷的學霸,排起隊來足夠我轉發吸歐好幾天。 熱實驗室在全球有五個分部,除去深圳之外,還有明斯克和基輔、美國、瑞典以及日本。每個分部有著各自一些獨特性,例如明斯克和基輔就更加偏重于理論研究。 然而站在岸上學不會游泳。 熱實驗室的劉洋深知這一點。他從美國留學歸來之后,中國高校提供了一份工作。這對于大部分人來說都是一個千載難逢的機會,并且極有可能成為最好的選擇。 不過劉洋抱著“實踐是檢驗真理的唯一標準”的心態,毅然放棄了學校的工作,轉而來到了華為做研發。 “只有在頂尖的公司做研究,才能走在科研的最前端。”劉洋說道。 華為擁有長時間的技術研發積淀與培養人才的氛圍,這才源源不斷地刺激著科研人員們不斷做出新的成果,并且有新的技術人員加入這個團隊。 熱實驗室僅僅是華為科研人才儲備的冰山一角,整個2012諾亞方舟實驗室就擁有2萬名員工。同時華為每年還會至少拿出銷售收入的10%投入研發,涉及到智慧手機、大數據、云計算以及自動駕駛等等方面。 ![]() 諾亞方舟實驗室外部 熱量搬運工 熱實驗室的主要工作就是與熱量打交道。熱量能從高溫處傳遞到低溫處,這是最基本的物理常識。不過具體問題得具體解決,僅僅靠著常識是無法真正做好散熱的。 在熱實驗室里,擺放著各式各樣的散熱器。這可不是普通人想象中的液冷級別的散熱,芯片、服務器需要的散熱強度不僅更高,還要更有效。 這里的有效體現在“均熱”。舉個例子,在手機CPU主板上,其發熱源或許只有某幾處甚至一處。此時如果無法將這些發熱源的熱量均勻分散到整個散熱板上,那么就會造成發熱的地方最熱,不發熱的地方不那么熱,高溫將有可能燒壞芯片。 這好比做飯的鍋,好鍋在加熱時整個鍋的溫度是均衡的,質量不好的鍋則無法很好均衡導熱。 因此熱實驗室的科研人員們做了一種內部蜂窩狀結構的“均溫板”(Vapor Chamber,簡稱VC板),中間充滿了工質,并且散熱片很薄很輕。它能通過工質(特殊的液體)受熱后相變來傳遞熱量,并循環往復,最終達到均溫散熱的效果。 如果VC板做成夏天的短袖的話,一定會成為爆款(誤)。 目前散熱應用最為廣泛的是銅和鋁,它們的熱傳導系數分別為401W/mK和237W/mK。而據華為研發人員稱,他們研發的VC板的熱傳導系數可以達到銅板的10倍。 即使是近年來業界推崇的石墨散熱片,熱傳導系數也只是銅的3倍。因此華為VC板的散熱性能可想而知。 其實除了VC板,華為還有“熱管”、PCM相變儲熱技術等等散熱相關的技術及原理,都已經應用在了實際的產品中,例如榮耀Note10的THE NINE液冷散熱、Mate20 X的石墨烯液冷散熱、Matebook 13的鯊魚鰭風扇散熱等,華為用戶可以感受技術帶來的體驗提升。 ![]() 這也是為什么友商提供的服務器在只能做到200W的時候,華為卻能提供300W的原因。 基礎技術改變世界 如果把手機、電腦等影響著人們的產品一點點拆分開,它就是一堆零件,但卻是充滿了技術結晶的零件,這背后有著巨額的資金、人才、時間的投入。 在華為有句話叫做“板凳要坐十年冷”,指的是華為在技術領域的厚積薄發。近兩年來,華為臥薪嘗膽的成果已經向我們展現。無論是芯片領域麒麟980、昇騰910、鯤鵬 920,還是手機終端2018年全球出貨2億臺,或是IoT領域的強勢崛起,都離不開華為在基礎技術上的沉淀。 ![]() 鯤鵬920 技術研發本身就是一件不斷尋求失敗的事,或許一百次失敗才有一次成功,有點“自討苦吃”的意味。在不斷求證的過程中,華為的研發人員想盡了各種辦法。 例如隨著鯤鵬920處理器芯片一起推出的泰山服務器,為了測試服務器在極端環境下的耐受度,華為甚至人工引雷到服務器上,以檢測其是否經得起雷擊。 類似這樣的研發工作還有很多,而事實證明,華為產品的確擁有與其價格相當的質量。如今大量的研發投入已經是華為的一個必做的功課,華為也從長年來的研發中獲益,并逐漸筑起技術的壁壘。 華為將諾亞方舟實驗室定位為基礎研究,而這種基礎研究的積累,未來很有可能為人類帶來真正的進步。它不僅僅發生在移動終端領域,也會在邊緣計算、人工智能、自動駕駛等等領域。 文中“劉洋”為化名 |