手机跑端侧AI,最先被用户感知到的,往往不是模型参数,也不是NPU峰值算力,而是机身温度。
连续调用AI助手、生成图片、处理长文本时,芯片负载上来,热量很快堆在一块不到手掌大的空间里。手机不能像服务器那样加风扇、上大尺寸冷板,也不能牺牲太多电池和结构空间。端侧AI的瓶颈,开始从“算不算得动”,转向“能不能稳定算下去”。
东吴证券研究所2025年3月18日发布的《电子行业深度报告 AI终端变革之散热:性能跃升驱动散热系统升级》把这个问题说得很直接:AI终端性能跃升,会推动散热系统升级。德邦证券相关观点也提到,在端侧AI算力加码的情况下,散热对AI性能稳定性和可靠性有直接影响,散热材料及部件在AI终端中的增量应用已经逐步显现。
这不是一个只属于参数表的问题。手机温度一旦压不住,系统通常会降频,AI功能的响应速度、连续运行时间都会受影响。用户看到的是卡顿、变慢、发烫;工程师面对的是热源、热阻、机身厚度和成本之间的取舍。
石墨片和VC均热板还在主场
目前手机散热的主力,仍然是被动方案。
知乎专栏《相关材料、主动热管理产业链及相关公司深度梳理》提到,随着5G通信、人工智能、物联网等技术普及,端侧设备功率密度不断增加,手机散热目前主要采用被动散热。这里面最常见的是石墨类材料、导热凝胶、热界面材料,以及VC均热板。
石墨片擅长把局部热量摊开,VC均热板则依靠内部工质的相变和循环,把芯片附近的热量更快扩散到机身其他区域。对手机来说,这类方案的好处很清楚:没有运动部件,结构相对成熟,也更容易塞进轻薄机身。
但被动散热也有边界。AI任务不是短促的跑分,它可能持续占用NPU、CPU或GPU。热量不断产生,机身外壳又要兼顾握持手感,散热材料再怎么铺,也很难无限扩张。VC均热板可以做得更薄、更大,内部结构也能继续优化,但手机内部空间就那么多,电池、摄像头、主板、天线都在抢位置。
这也是为什么“散热堆料”越来越不够用了。过去旗舰机可以靠更大面积的石墨片、更大的VC板讲故事;端侧AI来了以后,真正的问题变成了持续负载下的温控能力。
液冷被关注,但手机不是服务器
液冷成为热门话题,并不意外。
Intel在2024年12月的《面向AI大模型时代液冷技术探索与思考》中,讨论了AI大模型驱动下的液冷技术变革,其中包括冷板液冷、浸没液冷等方向。材料里提到,冷板液冷可用于高热密度芯片和机柜散热,也有助于降低CPU温度、提升主频和稳定性。这些表述主要面向服务器和数据中心场景。
手机行业关注液冷,借的是同一套热管理逻辑:热源密度越来越高,仅靠自然扩散不够,就需要更主动的热量搬运方式。
不过,把服务器液冷思路放进手机,难度完全不同。服务器有机柜、有管路、有维护空间,手机只有几毫米到十几毫米厚,还要防摔、防水、控制重量,并保证多年使用中的密封可靠性。哪怕是微型化的液体循环,也会牵涉泵、管路、冷凝区、密封材料和功耗。
所以,短期内更现实的方向,可能不是让普通手机全面进入主动液冷时代,而是在高性能手机、游戏手机、特定AI终端上试探边界。对大多数旗舰机来说,VC均热板、相变材料、导热界面材料和结构设计的组合,仍会是主线。
新材料的价值在于把热量更快摊开
散热材料的升级,不一定总是听起来很激进。
石墨、石墨烯、相变材料、液态金属、导热凝胶,这些名词经常一起出现。它们解决的问题并不完全相同:有的负责横向导热,有的负责填补芯片和散热件之间的微小缝隙,有的在温度变化时吸收热量,有的强调更高导热能力。
对手机厂商来说,材料选择很少只看单项性能。导热能力之外,还要看加工难度、成本、稳定性、是否会腐蚀其他部件,以及能否适配量产工艺。液态金属导热能力强,但在消费电子里应用时,对封装和可靠性要求更高;相变材料可以缓冲温升,但也要看循环寿命和结构适配。
端侧AI带来的变化,是这些材料的重要性被重新放大。以前散热更多服务于游戏、视频拍摄和快充;现在,本地AI推理也加入了高负载场景。热设计不再只是为了跑分峰值,而是为了让用户在真实使用中少遇到降频。
软件也在参与散热
散热不是纯硬件问题。
当手机判断某个任务会持续发热,系统可以提前调度资源:限制后台任务、调整CPU和NPU负载、改变屏幕刷新率,或者把AI任务拆成更适合当前温度状态的执行节奏。芯片厂商也会通过功耗管理、算子优化、模型压缩等方式,减少不必要的能量消耗。
这类优化不会像“更大VC均热板”那样容易被写进宣传页,但它直接影响端侧AI体验。一次AI问答只运行几秒,和连续多轮对话、图像处理、语音识别同时进行,热管理策略完全不同。系统如果只是在温度过高后粗暴降频,用户会明显感觉到前后体验不一致。
真正难的是预测。手机需要在性能、温度、电量之间动态取舍:什么时候让AI任务全速跑,什么时候放慢一点,什么时候把后台进程让路。端侧AI越常用,这套调度越重要。
散热会成为AI手机的隐藏分水岭
AI手机的竞争,表面上看是模型、芯片和系统功能,底层绕不开热管理。
如果散热跟不上,端侧AI功能就容易停留在演示阶段:短时间看起来流畅,连续使用后开始发热、降频、响应变慢。消费者未必会关心VC板结构,也不会研究导热材料参数,但会记住一件事:这台手机用AI时烫不烫、稳不稳。
从东吴证券的行业报告,到Intel对AI大模型时代液冷技术的讨论,再到消费电子产业链对主动热管理的梳理,方向已经很清楚:算力下沉之后,散热系统必须升级。
只是这场升级不会只有一种答案。普通旗舰机大概率继续强化被动散热和材料组合;高性能机型会尝试更激进的结构;系统和芯片侧则要把功耗管理做得更细。端侧AI能不能从卖点变成日常功能,散热会是一个很现实的门槛。