iPhone X，作為蘋果公司為紀念iPhone問世十周年推出的新品，創新性十足，吸引了全世界的眼球。在剛剛過去的“黑色星期五”周末促銷活動中，iPhone X在美國賣出600萬臺，市場異常火爆。作為熱設計工程師，筆者進行了實際拆機和溫度測試，本文對其硬件熱設計方案進行解讀。

整機架構

iPhone X的整機架構和iPhone 8、iPhone 8 plus相近，都屬于兩片式結構，即主板、電池被屏幕和后蓋夾在中間，猶如三明治。如下圖所示。

兩條傳熱路徑：屏幕和后蓋

屏幕內側貼有石墨片，目的為均熱，面積較大，厚度0.1mm，為雙層石墨，如下圖所示。屏幕作為傳熱路徑之一，其薄壁傳熱能力為0.06W/k（薄壁傳熱能力定義和計算方法見上一篇《iPhone 8散熱方案分析》）。

后蓋的結構和iPhone 8完全相同：后蓋為玻璃層+內襯鋼板，由于無線充電線圈的存在，在鋼板中央有大孔。在線圈上貼銅箔石墨層，銅箔和鋁板搭接2mm，起到彌補開大孔降低的均熱能力。

內襯鋼板的主要作用是為安裝、固定主板和電池，因為鋼板厚度只有0.15mm，其薄壁傳熱能力很弱，加上無線線圈上面的銅箔石墨層，后蓋的薄壁傳熱能力約為0.02W/k，和其他手機的后蓋相比，iPhone X的后蓋傳熱能力較弱，約為麥芒5后蓋傳熱能力的1/9。

主板

主板的頂面（靠近屏幕側）的屏蔽蓋上，貼有小面積石墨片，如下圖所示。這片石墨的目的是為了讓CPU處的熱量向SIM卡座處傳導。但因為這個石墨片的面積很小（長約40mm），且中間最窄連接處僅4mm，因此這片石墨能起的導熱作用非常有限。

主板的底面（靠近后蓋側）無器件，整個底面貼有大面積石墨片，尺寸同主板尺寸：45mm*25mm*0.07mm，為單層石墨，如下圖。該石墨有一定的均熱作用，會把主板中間CPU處的熱點均開，一定程度上消除了熱點集中。

Iphone X的主板是一個主要創新點，主板的占地面積是Iphone 8 plus的70%，使用面積卻是后者的135%。這么高的面積使用率是通過雙層主板來實現的。如下面示意圖。

這種做法是創新的，因為用較小的占地面積解決了更多的器件擺放。但從散熱設計來這種方案并不好，因為CPU沒有常規的導熱方案。一般來說，CPU常規導熱方案是，CPU頂部通過TIM（界面材料）和導熱路徑之一（中板或者后蓋）連接，這樣CPU的熱量才能順暢的傳導出來。忌諱CPU懸空，因為這樣會造成CPU本身溫度過高。

但Iphone X這種犧牲CPU溫度的做法也有一定的道理。因為在手機熱設計中，CPU的溫度并非瓶頸（參見《第二篇 決定手機表面溫度的因素有哪些？》），所以CPU的溫度有讓步余地，這里讓步給了占地空間。

筆者猜想，在游戲場景，iPhone X 的CPU的溫度會比較高，會超過通常的60°C，有可能達到85°C。但因為蘋果手機的IOS系統封閉性，無法像安卓手機那樣監控到其內部溫度。不過，作為用戶，我們不必糾結其內部溫度高低的問題，只關注手機表面溫度即可。

散熱能力對比

分析至此，可以就iPhone X手機內部的兩條傳熱路徑的傳熱能力的大小，和兩個散熱設計較好的兩個手機三星C7、麥芒5進行相比了。對比數據如下。

測試驗證

環境溫度25°C，運行王者榮耀高幀模式1個小時，iPhone X的后蓋最高溫度點為44°C，后蓋表面的冷、熱點溫差為7°C。在筆者進行過的競品機測試中，這個溫度表現并不好，表面溫度均勻性也屬于偏弱。這也基本印證了上述硬件散熱能力較弱的分析結論。

王者榮耀1小時

總結

iPhone X的硬件散熱方案中等偏弱，有改善空間。手機表面溫度較高，表面溫度不均勻。但筆者還要再次說明，手機的散熱方案并非獨立的，而是和整機架構、成本、操作系統以及軟件優化的平衡結果。iPhone X的散熱方案如此，應該有其原因。無論如何，iPhone X是迄今為止最好的智能手機，值得從業者仔細研究。本文只從散熱的設計角度進行了分析，供讀者參考。