Hiểu kỹ hơn về hiện tượng quá nhiệt và các tác hại của nó trên smartphone

Tại sao smartphone nóng lên mỗi khi sử dụng?

Câu trả lời nằm ở một nguyên lý cơ bản của vật lý: chuyển động sinh ra nhiệt. Smartphone cũng vậy. Chúng cũng cần chuyển dịch nhiều thứ khác để có thể hoạt động được, do vậy chúng sản sinh ra nhiệt. Lượng nhiệt sinh ra trên smartphone tương đương với lượng hạt mang điện chuyển dịch trong thiết bị đó.

Nếu bạn đang chơi game, sẽ cần đến nhiều khả năng xử lý từ bộ xử lý trung tâm và bộ xử lý đồ họa, cả hai đều là các Hệ thống trên một con chip (System on Chip) hay SoC. Chúng sẽ nóng lên khi chúng cần nhiều điện năng hơn để thực hiện tác vụ của mình.

Do vậy, nếu điện thoại của bạn ấm lên thì cũng không có gì đáng ngại, chúng được thiết kế để làm như vậy. Nhưng nếu chúng nóng lên một cách kinh khủng, gần như chắc chắn điện thoại của bạn đang gặp vấn đề gì đó.

Điều gì làm smartphone bị quá nhiệt?

Thông thường, các bộ xử lý SoC đều đã được tối ưu trong thiết kế và chuyện quá nhiệt rất hiếm khi xảy ra. Chúng được thiết kế đặc biệt để xử lý các vấn đề nhiệt độ cao. Khi smartphone gần đến ngưỡng nhiệt độ nguy hiểm, tốc độ xử lý sẽ được giảm xuống, do vậy, việc thiết bị chạy chậm hơn cũng là một dấu hiệu cho thấy bị quá nhiệt. Nếu tình hình trở nên nguy hiểm hơn, một bảng thông báo sẽ hiện ra, ngăn bạn tiếp tục sử dụng thiết bị cho đến khi nó nguội lại.

Một trong những cách dễ dàng nhất để làm thiết bị của bạn rơi vào tình trạng quá nhiệt là buộc phần cứng của nó hoạt động thường xuyên. Dễ thấy nhất là GPU của điện thoại. Chúng nhanh chóng nóng lên trông thấy khi người dùng chơi game với cường độ cao trong một thời gian dài hoặc dùng các tác vụ đồ họa nặng như VR.

Điều tương tự cũng xảy ra với các ứng dụng ngốn nhiều sức mạnh xử lý, nhưng lúc này gánh nặng chủ yếu dành cho CPU. Các tính năng như xử lý đa nhiệm, các tiện ích bổ sung như widget, hay việc phải duy trì các kết nối thường xuyên – bao gồm Wifi, Bluetooth, bất kể điều gì – đều sẽ đòi hỏi sức mạnh xử lý. Điều đó sẽ tiêu tốn nhiều điện năng hơn, nghĩa là làm chip SoC ấm lên và cuối cùng làm pin nóng theo.

Còn nhiều yếu tố bên ngoài khác cũng có thể làm điện thoại quá nhiệt: để smartphone dưới ánh sáng trực tiếp, hoặc đặt nó vào trong lò vi sóng. Còn nếu bạn không sử dụng điện thoại mà nó vẫn nóng lên thường xuyên, có thể một linh kiện phần cứng nào đó đã bị lỗi và bạn nên tính tới việc thay thế.

Không có ví dụ nào tốt hơn Snapdragon 810 cho việc phần cứng tối ưu kém dẫn đến điện thoại bị quá nhiệt như thế nào. Là một bộ xử lý flagship của năm 2015 và được trang bị trên hầu hết mọi thiết bị cao cấp của năm đó. Thế nhưng ngay từ đầu nó đã gặp phải các tin đồn về những vấn đề quá nhiệt. Trong khi hiệu năng của chúng khác nhau trên mỗi thiết bị, việc quá nhiệt khiến con chip thường xuyên phải bóp xung, làm cho hiệu năng trở nên chậm chạp.

Vấn đề trở nên đặc biệt tồi tệ đối với các thiết bị Sony, khi công ty đã phải phát hành hàng loạt bản vá phần mềm cho dòng máy Xperia Z3+ của họ và thậm chí còn phải bổ sung các ống tản nhiệt vào những chiếc Xperia Z5 của mình.

Không chỉ làm ảnh hưởng đến hiệu năng, khi việc quá nhiệt trên điện thoại diễn ra thường xuyên hoặc lên tới mức nghiêm trọng, nó thậm chí còn có thể gây hư hại cho thiết bị của bạn.

Những hư hại nào có thể xảy ra?

Các smartphone hiện đại thường dùng loại pin Lithium-Ion, một loại pin có thể sạc lại. Điều này có nghĩa là những hạt mang điện trong khối pin có thể di chuyển theo 2 hướng. Một là sinh ra từ phản ứng trong viên pin và đi tới mạch điện trong điện thoại. Hướng thứ hai là đi từ mạch điện trong bộ sạc và được tích trữ lại trong các chất hóa học của viên pin khi sạc. Và chúng có thể làm thế hàng trăm lần.

Các viên pin Li-Ion đang là loại pin sạc tốt nhất tại thời điểm này, nhưng chúng cũng có nhiều yếu điểm, trong đó có 2 vấn đề chính:

– Đầu tiên, chúng sẽ bị thoái hóa theo thời gian, khi cả khi chúng không được sử dụng. Điều này xảy ra rất từ từ, nhưng bạn sẽ gặp may nếu vẫn còn sử dụng được chúng sau 2 hoặc 3 năm.

– Thứ hai là chúng có xu hướng nóng lên nhanh chóng. Bất kỳ thứ gì có nhiệt độ trên 30^oC cũng sẽ tác động tiêu cực đến viên pin Li-Ion. Và viên pin cũng thường nóng lên trên mức nhiệt độ này mỗi khi nó được sạc.

Tác động chính của nhiệt lên khối pin là nó làm tăng tốc quá trình thoái hóa của viên pin và vì vậy sẽ làm giảm dung lượng của nó nhanh hơn, làm viên pin của “chết” nhanh hơn.

Một trong những hậu quả đáng ngại nhất của việc quá nhiệt pin Li-Ion là có thể làm nó bị phát nổ. Tuy khả năng của điều này khá mong manh, nhưng khi xảy ra, sẽ cần đến một sự thoát nhiệt để làm nên một vòng lặp luẩn quẩn. Khi đó nhiệt độ tăng lên làm tăng tốc độ xảy ra phản ứng, và tiếp đó nó lại làm tăng nhiệt độ của viên pin.

Quá trình này sẽ cần đến một phần cứng bị lỗi ở bên trong, thường sẽ là mạch quản lý điện năng bị hỏng, hoặc điều kiện khắc nghiệt bên ngoài (ví dụ bị ném vào lò lửa). Để viên pin phát nổ, nó phải đạt đến nhiệt độ trên 200^oC – một điều rất bất thường khó xảy ra hàng ngày trong thực tế.

Bộ xử lý SoC

Để ngăn việc quá nhiệt, bộ xử lý SoC sẽ bóp xung để giảm tốc độ xử lý, do vậy sẽ làm thiết bị của bạn chậm lại, đôi khi đến mức bất ổn định. Nếu việc quá nhiệt xảy ra trong thời gian dài, nó có thể làm hư hại con chip của bạn.

Cũng giống như đối với pin, điều này thường hiếm khi xảy ra. Thậm chí khả năng còn thấp hơn do có các biện pháp bảo vệ trong đó. Nhưng ngay cả như vậy, nó cũng mang lại cảm giác nóng đến khó chịu ở tay cầm và người dùng thường phải đợi đến khi nó nguội để tiếp tục sử dụng.

Việc điện thoại nóng lên trong quá trình sử dụng là điều bình thường và khó có thể tránh được, nhất là với nhiều tác vụ nặng mà nó đang phải xử lý hiện nay. Tuy nhiên, nếu để xảy ra tình trạng quá nhiệt nghiêm trọng, nó có thể gây ra nhiều hậu quả khác. Một phần của hậu quả đó là việc sụt giảm trầm trọng hiệu năng thiết bị, nghiêm trọng hơn nữa, nó có thể làm hỏng các thành phần bên trong như bộ xử lý, hoặc thậm chí phá hủy cả thiết bị nếu bị nổ pin.

Tham khảo AndroidPIT