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【COMPUTEX 2023】一塊小晶片卻能壓住x86處理器超大熱量，散熱黑科技AirJet到底是什麼？
在每年的 Computex 展場上，我們總會看見一些「黑科技」，而 2023 年展會期間特別引人矚目的東西，莫過於由 Frore Systems 所推出的主動式散熱晶片 AirJet。
Frore Systems 創辦人暨執行長 Seshu Madhavapeddy 博士在 2023 Computex 期間，為媒體展示了 AirJet 的獨到之處，包含解熱效率、運作原理及將來的應用願景。同時，來自香港的電腦製造商 Zotac，亦宣布推出首款搭載 AirJet Mini 主動式散熱晶片的迷你電腦 ZBOX PI430AJ，成為這項新技術的首款正式商業應用。
▲ Frore Systems 創辦人暨執行長 Seshu Madhavapeddy 博士
體積最小的散熱解決方案 過往 3C 科技產品的散熱方案選擇，無論桌機、筆電、投影機等等，面對高瓦數元件如 CPU、GPU、燈泡所產生的熱量，大多是採用風扇、水冷循環之類的方式進行散熱，它們雖然有著很高的解熱效率，但是裝置體積卻會比較大；至於僅有被動式散熱設計的手機，雖然足夠輕薄和便攜，但亦因為功耗提升所產生的熱量無法有效排除，進而限制了最大效能。
然而，矽谷新創公司 Frore Systems 所研發的主動式散熱晶片 AirJet，可以說是兼顧了「體積」與「解熱效率」，為每項 3C 產品都會面對的廢熱問題，提出了一個十分獨到的解決方案。
▲ AirJet Mini 尺寸為 27.5×41.5×2.8mm，小小一片大概只跟 10 元硬幣相仿。
Frore Systems 所推出的 AirJet 主動式散熱晶片，目前擁有兩種款式，一個是體積較小的 AirJet Mini，單晶片尺寸僅有 27.5×41.5×2.8mm、重量 11g、運作噪音 21dBA，但卻能產生 1750Pa 的背壓，帶來 5.25W 的解熱效率。
▲ 即便是體積較大的 AirJet Pro，對比筆電的傳統風扇散熱模具，在尺寸上仍然有相當大的優勢。
另一款體積較大的 AirJet Pro，雖然尺寸稍微增加到 31.5×71.5×2.8mm、重量 22g，但同樣具備 1750Pa 的背壓，以及高達 10.5W 的解熱效率，運作噪音僅較 AirJet Mini 多了 3dBA。
AirJet 主動式散熱晶片的原理 Frore Systems 執行長 Seshu Madhavapeddy 向媒體解釋，AirJet 的上層覆蓋了許多具備微小孔洞、多層次疊合的振動薄膜，當空氣以極快（200km/h）速度被薄膜吸入並穿透，接著就會於 AirJet 的空腔中形成氣流，直擊銅底散熱片且吸收熱能，最後氣流再藉由 AirJet 內部的獨特風道，將廢熱排出裝置之外。
▲ AirJet 上方有獨特的振動薄膜吸引氣流，由於吸力夠強，即便外層有防塵濾網也不阻礙空氣流通；最下方的銅底會吸收熱能進入腔內，結合風流將廢熱吹出。
換句話說，AirJet 仍然是廣義的「空冷」散熱方案，讓空氣將熱量從銅底散熱片上帶走，只不過，AirJet 它並不是靠風扇轉動產生對流，而是改由震動薄膜吸引並排出氣流，所以體積可以打造得相當迷你。
Seshu Madhavapeddy 表示，AirJet 是目前市面上最獨一無二的解熱方案，它不能與空冷、水冷等等，現有的主動式散熱手段互相比較；AirJet 的振動薄膜在全速運作下，使用壽命約可達 5 年，並且跟 PMW 風扇一樣能調控耗用瓦數與解熱效率，同時由於它的尺寸夠小，因此可以應用於各種地方。
▲ 由於體積夠小，AirJet 能夠應用於各種裝置，例如智慧門鈴、高速 SSD 行動硬碟等等；即便硬體安裝在戶外情境，AirJet 也擁有一定等級的防塵防水能力。
在媒體展示現場，Frore Systems 秀出將 AirJet 放置於市面上發售的 LED 燈具、筆電、智慧門鈴與行動硬碟產品上，並且進行持續的數據監測，顯示 AirJet 確實有效降低了裝置的核心或表面溫度，並藉此提高運作效能。
Zotac ZBOX PI430AJ 無風扇迷你電腦 全球第一台採用 Frore Systems 散熱解決方案的迷你電腦 Zotac ZBOX PI430AJ，搭載了 Intel Core i3-N300 處理器，表定 TDP 約為 7W 左右，Zotac 於 CPU 上覆蓋了 2 片 AirJet Mini 進行散熱，為迷你電腦產品實踐了無風扇設計。
▲ 全球首款搭載 AirJet 的 ZOTAC ZBOX PI430AJ 迷你電腦只有手掌大小，卻成功整合 2 片 AirJet Mini，令處理器連續功率可提升至 10 瓦特，同時降低表面溫度，移除廢熱並實現最大效能。
在展場 Demo 中，相較於完全使用被動式散熱的同款迷你電腦，啟用 AirJet Mini 的 Zotac ZBOX PI430AJ，不僅能夠於滿功耗下穩定運行，機體表面溫度更降低了 10 度，實際用手觸摸的體感方面，確實也感覺到較不燙手。
▲ Zotac ZBOX PI430AJ 的整體散熱結構，由金屬均熱板先蓋於處理器上，接著再黏上 2 片 AirJet Mini，即實現了 10W 解熱效率的無風扇設計。
自建生產工廠落腳台灣新竹 Seshu Madhavapeddy 指出，Frore Systems 這家新創公司成立於 2018 年，但在過去行事作風一直很低調，直到今年 CES 公開 AirJet 產品後，因為其獨特的散熱解決方案，獲得許多企業關注，Zotac 也於當時提出合作計畫，最後僅花費約三個月時間，誕生 ZBOX PI430AJ 這款無風扇迷你電腦。
▲ Frore Systems 的 AirJet 生產工廠設於台灣新竹，執行長 Seshu Madhavapeddy 認為現有兩種尺寸散熱方案，已經足夠應用於各種產品上，但也不排除未來配合廠商進行客製化，只不過製造成本可能會較高。
此外 Seshu Madhavapeddy 也表示，由於 AirJet 的製程太過特別，市場上沒有代工廠能夠實現團隊的設計，所以 Frore Systems 選擇自行創立工廠，最終落腳於台灣新竹，形成美國加州矽谷設計、台灣新竹生產製造的模式，並希望未來能看見 AirJet 應用到更多樣的產品之中，例如現在僅有被動式散熱的手機，且在下一次的 Computex 展會上秀出成果。
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