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华为

揭秘华为“小白宫”:“吓人的技术”诞生的地方

“只有在顶尖的公司做研究,才能走在科研的最前端。”

建国

发布于 1月8日

在华为坂田基地,有一栋白色的欧式建筑,两层楼高。

“小白宫”

大门前的环形坡道被车轮碾出了明显的印记,外表看起来颇似一座酒店,但它却是一座实打实的科研中心。 

由于其外表呈白色,并且官方中文名难以记忆,故被称为“小白宫”,有的人干脆用分区的方式“E1”来指代它。 

常常挂在我们嘴边神秘的 2012 实验室,这座建筑里就有一些分部。这些平时一向不对外公开的实验室,PingWest品玩(微信号:wepingwest)得到邀请,前来参观。

还记得 2016 年荣耀 Magic 推出的 40W 超级快充,便是由 2012 实验室研发的。 

快充在短时间内给手机充满电量的同时,实际上会产生的大量的热量,对外体现为高温。如果不能及时将充电的高温散去,将对设备造成影响,甚至是安全隐患。 

因此别看散热是一件小事,它也是个大学问。如今数据越来越庞大,芯片算力越来越强,同时功耗就在增加,发热加倍是无法避免的事实。因此无论是手机芯片还是服务器,都等待着更好的散热方案。

泰山服务器

“小白宫”里就有一个热实验室,专门研究如何做到散热、降低散热噪音、提高设备能效等等问题。他们还邀请专家参加会议,一起探讨和分享热能方面的心得。

博士在“小白宫”做科研

位于“小白宫”里的热实验室,总共有 100 多名研发人员。其中博士生与研究生学历占比分别为 70% 和 80% 左右,也就是说整个团队都是一群高学历的学霸,排起队来足够我转发吸欧好几天。 

热实验室在全球有五个分部,除去深圳之外,还有明斯克和基辅、美国、瑞典以及日本。每个分部有着各自一些独特性,例如明斯克和基辅就更加偏重于理论研究。 

然而站在岸上学不会游泳。 

热实验室的刘洋深知这一点。他从美国留学归来之后,中国高校提供了一份工作。这对于大部分人来说都是一个千载难逢的机会,并且极有可能成为最好的选择。 

不过刘洋抱着“实践是检验真理的唯一标准”的心态,毅然放弃了学校的工作,转而来到了华为做研发。 

“只有在顶尖的公司做研究,才能走在科研的最前端。”刘洋说道。 

华为拥有长时间的技术研发积淀与培养人才的氛围,这才源源不断地刺激着科研人员们不断做出新的成果,并且有新的技术人员加入这个团队。 

热实验室仅仅是华为科研人才储备的冰山一角,整个 2012 诺亚方舟实验室就拥有 2 万名员工。同时华为每年还会至少拿出销售收入的 10% 投入研发,涉及到智慧手机、大数据、云计算以及自动驾驶等等方面。 

诺亚方舟实验室外部

热量搬运工

热实验室的主要工作就是与热量打交道。热量能从高温处传递到低温处,这是最基本的物理常识。不过具体问题得具体解决,仅仅靠着常识是无法真正做好散热的。 

在热实验室里,摆放着各式各样的散热器。这可不是普通人想象中的液冷级别的散热,芯片、服务器需要的散热强度不仅更高,还要更有效。 

这里的有效体现在“均热”。举个例子,在手机 CPU 主板上,其发热源或许只有某几处甚至一处。此时如果无法将这些发热源的热量均匀分散到整个散热板上,那么就会造成发热的地方最热,不发热的地方不那么热,高温将有可能烧坏芯片。 

这好比做饭的锅,好锅在加热时整个锅的温度是均衡的,质量不好的锅则无法很好均衡导热。 

因此热实验室的科研人员们做了一种内部蜂窝状结构的“均温板”(Vapor Chamber,简称 VC 板),中间充满了工质,并且散热片很薄很轻。它能通过工质(特殊的液体)受热后相变来传递热量,并循环往复,最终达到均温散热的效果。 

如果 VC 板做成夏天的短袖的话,一定会成为爆款(误)。

目前散热应用最为广泛的是铜和铝,它们的热传导系数分别为 401W/mK 和 237W/mK。而据华为研发人员称,他们研发的 VC 板的热传导系数可以达到铜板的 10 倍。 

即使是近年来业界推崇的石墨散热片,热传导系数也只是铜的 3 倍。因此华为 VC 板的散热性能可想而知。 

其实除了 VC 板,华为还有“热管”、PCM 相变储热技术等等散热相关的技术及原理,都已经应用在了实际的产品中,例如荣耀 Note10 的 THE NINE液冷散热、Mate20 X 的石墨烯液冷散热、Matebook 13 的鲨鱼鳍风扇散热等,华为用户可以感受技术带来的体验提升。 

这也是为什么友商提供的服务器在只能做到 200W 的时候,华为却能提供 300W 的原因。

基础技术改变世界 

如果把手机、电脑等影响着人们的产品一点点拆分开,它就是一堆零件,但却是充满了技术结晶的零件,这背后有着巨额的资金、人才、时间的投入。 

在华为有句话叫做“板凳要坐十年冷”,指的是华为在技术领域的厚积薄发。近两年来,华为卧薪尝胆的成果已经向我们展现。无论是芯片领域麒麟 980、昇腾 910、鲲鹏  920 ,还是手机终端 2018 年全球出货 2 亿台,或是 IoT 领域的强势崛起,都离不开华为在基础技术上的沉淀。

鲲鹏 920

技术研发本身就是一件不断寻求失败的事,或许一百次失败才有一次成功,有点“自讨苦吃”的意味。在不断求证的过程中,华为的研发人员想尽了各种办法。

例如随着鲲鹏 920 处理器芯片一起推出的泰山服务器,为了测试服务器在极端环境下的耐受度,华为甚至人工引雷到服务器上,以检测其是否经得起雷击。

类似这样的研发工作还有很多,而事实证明,华为产品的确拥有与其价格相当的质量。如今大量的研发投入已经是华为的一个必做的功课,华为也从长年来的研发中获益,并逐渐筑起技术的壁垒。

华为将诺亚方舟实验室定位为基础研究,而这种基础研究的积累,未来很有可能为人类带来真正的进步。它不仅仅发生在移动终端领域,也会在边缘计算、人工智能、自动驾驶等等领域。

 

文中“刘洋”为化名

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建国

每天都要有产出。 邮箱:tangjianbo@pingwest.com

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