关于MacBook Air 2020散热改造的思考-Mac
五一期间写了篇帖子关于如何改造MacBook 12 2015的散热来提升性能的。改造目前来讲相对还是比较成功的。CPU信息:Y系列 M-5Y51,TDP4.5W,最大睿频:2.6G。
https://ark.intel.com/content/www/cn/zh/ark/products/84669/intel-core-m-5y51-processor-4m-cache-up-to-2-60-ghz.html?wapkw=5y51
在CPU散热铝壳跟D壳之间增加了7291散热硅脂之后结果如下:
待机温度在40度以下。压力测试,全核睿频2.1G,CPU核心持续输出功率7~8W,温度稳定80度左右。
在偶然的机会,我用电风扇对着D壳直接吹风的情况下,当温度从80度开始下降时戏剧性的一幕出现了,睿频和CPU输出功率开始稳定爬升。直到温度重新稳定在80度+。
压力测试,全核睿频在2.3G~2.4G之间有规律的波动(差不多每隔一秒波动一下),CPU持续输出功率对应的在9W~10W之间。

目前我最终的使用场景是笔记本放铝合金支架,后面放了一个19.9的USB风扇只开了第一档(看了所有的带风扇的笔记本支架感觉都跟MacBook不搭)。
待机温度最低降低到31度(环境温度20度左右)。压力测试CPU全核睿频2.3G,偶尔会瞬间2.4G,CPU持续输出功率稳定在9W+。开着PD Win10待机温度最低40以下。


下面说重点:我的猜测是Y系列的CPU在散热允许的情况下,是可以持续在最高睿频满血输出的。TDP4.5W(别误解,我知道TDP是散热设计功耗,不等于CPU功耗)可以持续10W的CPU输出。并且是在MacBook12的机身上仅仅通过D面增加散热,就能实现持续的9~10W+2.3G~2.4G+80度的满血输出能力。3秒真男人这一说法从此不存在。
80度可能是一个温度临界点,一旦温度低于80度,CPU就会尝试提高睿频和输出功率。
那么回到这一代MacBook Air 2020同为Y系列CPU的i5-1030NG7。他的CPU最大睿频是3.5G,TDP10W(Apple最终定制的版本不是12W)。
https://ark.intel.com/content/www/cn/zh/ark/products/196589/intel-core-i5-1030ng7-processor-6m-cache-up-to-3-50-ghz.html?wapkw=i5-1030ng7
目前标准的压力测试成绩基本是在全核睿频1.4~1.5G(有个兄弟同样D壳散热改造之后能够实现全核1.8G+90度的输出,CPU输出同样10W左右)。这跟Intel的设计规范有很大的差距。参考M-5Y51,我完全有理由相信i5-1030NG7有这个潜力持续输出全核睿频接近3.0G,功率翻番接近20W。
实际上上面提到的兄弟heartwca的测试截图已经证实了我的部分猜测。
i5-1030NG7是能够瞬时跑到20W的功率,只是温度在超过80度以后,睿频和功率度开始大幅下降。下面借图说明。红色部分可以看到这颗的极限能力(3.2G/20W+)。蓝色部分是上面提到的兄弟改造之后的成绩(1.7G/10W)。

回到我手上的MacBook12。我目前开启USB风扇(三档只开了一档),日常使用CPU温度基本上在35~60度之间,而且绝大部分是在40~50之间。
MacBook Air同样CPU采用了非接触式散热,可以用D面来提升散热。这个就为改造带来了无限可能。同时Air的优势很明显:
1)散热器大了至少两倍,并且比较起来MacBook这个简单的铝片简直是惨不忍睹。
2)虽然没有热管,但是至少单风扇能够带来一定程度上的温度改善;
3)D面可用于散热的面积更大。因为MacBook 12的D面散热基本上集中在CPU位置大概5cm x 5cm的位置,超出这个位置温度就开始明显下降。


所以heartwca兄弟改造后的10W+全核1.7G(标准状态运行的Air i5只有8~9W+全核1.5G),绝对不应该是Air i5的极限。实际应该是大有可为的,真正满血的话,把标准状态下运行的低配MBP13 (15W?+ 全核2.5G?)彻底拉下马也不是没有可能。
可能的改造方案:
一是改善CPU散热器更CPU之间的热传导,通过更换散热硅脂来测试是否有提升;
二是参考论坛heartwca兄弟的方案,同样上下两条中间留作风扇空气循环的风道。但是把直接在CPU散热器跟D面之间使用两条散热硅胶,更改为CPU散热器>>>散热硅脂>>>紫铜条>>>散热硅脂>>>D面的方式,来提升热传递效率。
哪怕是最终能够将CPU的输出提升到12W~15W,2.0~2.5G。这也堪称是一个重大的提升了。再高的话可能就得测试加斟酌了。毕竟MacBook 12 D面能够有效承担10W的输出散热,并不代表Air 20的D面能够承受20W的散热(或者会很烫?)。当然还有另外一个因素,就是电源供应只有30W,如果CPU就吃掉20W,那么整个机器就可能会面临供电不足,要吃电池的老本了。
如果最终改造能够成功,作为一个额外优化的选项:我们还可以通过软件限制睿频,来灵活的切换日常模式和性能模式。
– 禁用睿频之后的四核1.1G应对日常使用是没有问题的,相当于i3版的Air(标准运行的i3双核睿频最大2.2G),只是在一些需要单核性能瞬间爆发的场景会弱点。但是由于改善了散热,即使CPU 四核满载温度也一定是远低于目前的i3的。
– 如果需要性能模式,想要来个15W+的输出,那么就架起你的风扇和笔记本支架吧~
以上仅仅是提供个人的一些实践经验+理论猜测。仅供有兴趣折腾且具备一定动手能力和承担风险能力的兄弟参考之用。欢迎探讨,但是不承担由此带来的任何后果~哈哈,
不喜请轻喷~
祝大家周末愉快!!!
编辑于 2020-05-09 12:55:49

