本系列文章主题为手机结构科普向指南，第一篇以 iPhone 为主角，详细解读 iPhone 14 系列上标准版和 Pro 版的结构差异，及苹果处理散热与元器件堆叠之间矛盾的手段。
以上述内容作为线索，从散热设计出发，讲解智能手机散热设计的发展历程。
前言
当我们谈论手机结构与散热的关系时，去年的 iPhone 14 系列是一个永远绕不开的经典案例，其标准版和 Pro 版采用了两种完全不同的机身结构设计，分析解读这两台手机的区别，可以很好地帮助我们认识不同结构设计对散热能力的影响。
在 2022 年苹果秋季发布会上，主持人介绍 iPhone14 系列中的标准版时，破天荒地宣称标准版的散热能力得到提升。
也就是说，标准版散热能力比 Pro 更强，苹果是怎么做到的？
当时很多人的观点是：苹果应该只在标准版上做了一些微不足道的改动，毕竟外观没啥变化。
但实际上，在这一点散热能力提升的背后，标准版 iPhone 的设计已经发生了翻天覆地的改变。这种同一代类似外观产品采用不同结构堆叠的案例，在整个智能手机史上都非常少见。
所以我们将以此经典案例好好唠一唠手机的散热设计。
两种结构
首先，容我在此详细讲解 iPhone14 系列的标准版与 Pro 版的结构区别。
如果你经常看拆机视频，就会发现这一代 iPhone14 标准版的拆解流程变化很大。这么多年，iPhone 的拆解一直是卸下中框底部的两颗螺丝，开棺从屏幕入手。而拆解过程变为从后盖入手也就说明 iPhone14 的装配流程已经发生了巨大的改变。
为了方便售后维修，智能手机的拆解往往是有固定步骤的，即一条能够最简单快速地对手机内部的零部件进行无损拆卸更换的顺序。
对大多数现代旗舰安卓手机而言，其拆解步骤一般是：先取下贴在中框上的手机后盖，断开能够挑开的所有排线，再拆卸手机屏幕背面防滚架内的各种元件……
尽管如今的 iPhone 的三明治结构在外形上已经和安卓旗舰差别不大了，但结构则依旧有很大的差异。在 iPhone 内部覆盖住塞进金属防滚架内的元器件的是正面的屏幕，而玻璃后盖则是直接贴在了与金属防滚架一体的中框上，在拆解时需要先拆下屏幕，才能继续取出内部的元件。
在本文中，我们把如今常见的手机结构分为两种，一种是以目前常见的旗舰安卓手机为代表的，金属防滚架设置在主板电池等元器件和正面屏幕两者之间的结构，我们以主板与防滚架的相对位置作为区分标准，在这里把这种结构称为前置防滚架结构。
而 iPhone 近年来则是把防滚架放置在主板与后盖之间，我把这种结构称为后置防滚架结构。
但在 iPhone 14 的两款不同尺寸的标准版上，苹果一改使用多年的后置防滚架设计，开始使用和安卓旗舰类似的前置防滚架结构。
这一变化带来了哪些改变？为什么苹果会采用这种设计？我们之后细聊。
现代智能手机散热结构
如今我们谈到手机散热，第一个关键词，毫无疑问是「均热板」。
均热板的功能顾名思义，就是均摊热量以达到快速传导热量的目的，那么怎样传导热量才能提升手机的散热能力呢？
随意点开一个近年安卓旗舰手机的拆解视频就能看到，均热板布置全部位于屏幕与主板之间。很明显，这样布置的均热板会将主板热源的热量传导至手机正面屏幕，也就是说，担任手机的散热任务的面其实是手指接触的屏幕，而非经常烫手的后盖。
对一些人来说，这个结论可能会有些反常识，很多用户在操作手机时感觉手机后盖烫手，所以认为手机是在使用后盖散热。但这个理解其实有点偏，实际的情况是手机后盖的温度更容易被用户感知，而不是手机主要在依赖后盖进行散热。
因此，厂商要做的是避免热量被导向后盖，将热量更多地传导至屏幕一侧。
散热的目的
所以说，散热是为了增强手机的性能释放吗？可以说是，但也不完全是。
让我们设想一下，当有人说手机散热差的时候，完全是因为手机的性能变弱吗？不完全是吧？在很多场景中，人们得出手机散热差结论的原因其实归结起来就是两个字——「烫手」。
在日常使用手机的情况和游戏这样的高压力场景中，手指会在手机正面快速点击或者划过屏幕，而不是一直保持连续的接触，被长期握持皮肤接触的后盖，才是热量感知最为明显的部位，而低温烫伤也多发生在长期接触手机中框与后盖的部位。
也就是说，主板将热量传导至在手机后盖上才是散热设计中最不愿意看到的结果。
而均热板正是为了解决这个问题而存在的，通过将热量快速传导并且均摊至手机正面，增加热交换面积，减少热量在机身握持部位堆积的情况。
前置防滚架结构下的散热
上面我们已经说过，为了兼顾手机的性能释放和温度表现，放置在主板热源和屏幕之间的均热板成为了现代智能手机不可或缺的部件。
而在目前安卓旗舰手机常用的前置防滚架结构中，想要塞下这块均热板并不困难，只需要在主板和屏幕之间的防滚架上掏空一部分区域就能够腾出放置均热板的空间。
且由于防滚架本身具有一定的厚度，在其中掏空塞入散热部件时几乎不会影响到机身原本的厚度重量与结构堆叠，手机不必为此散热设计承担很大的代价。
前文我们提到 iPhone14 标准版散热表现的提升，其原因也在于此。
由于 iPhone14 将内部的结构堆叠结构由后置防滚架改为了前置防滚架设计，金属材质的防滚架本身就能够在一定程度上实现将热量从主板传导至屏幕的功能。尽管苹果并没有在防滚架中掏空放置均热板，整体的热传导能力与效率仍然远比不上安卓旗舰手机，但这一切实有效的设计确实缓解了 iPhone14 的散热压力，所以苹果会在发布会上宣称标准版的散热能力有所提升。
但是这也带来了另一个问题，既然苹果知道怎样的设计能够有效提升手机的散热能力，那为什么这样的设计并没有被带到更高端的 iPhone14 系列 Pro 版本上？
这一问题的答案我们将会在文章后半段详细解释，但在此之前，先来思考一下，如果苹果不愿意改变 Pro 机型的后置防滚架设计，那么他们该如何在这一基础上去改进手机的散热能力？
后置防滚架结构下的散热
之前在散热目的部分我们已经提到了，如果真正想要实现优秀的散热效果，那么一是得避免热量传导至手机背面，二则是尽可能让手机的正面来承担散热功能。
那么后置防滚架结构的散热设计思路其实也并不会与其他手机有太大的差异，增设可以将热量从主板导向屏幕的散热结构即可。
在 B 站上随手搜一下「iPhone」、「散热改进」几个关键词，都能看到很多相关视频，其中塞均热板、塞铜板的大有人在，这些思路也和上面所说的一致，在屏幕和主板之间塞一块均热板进去，将热量更多地均匀传导至手机正面，完事。
但是，在实际的手机量产中，这样这么简单粗暴地塞散热肯定不行，厂商的实际处理会更加复杂，并且还要考虑很多问题，其中最重要一点就是增加固定结构。
某家 Ultra 的可变光圈会被摇动，这都已经快被一些人抽筋扒皮了，要是苹果不给均热板增加固定结构在机身内部乱晃，哈哈，库克的头都得给果黑拧下来。
所以虽然增加均热板是正确的改进方向，但仍需要从实际实施的角度来看具体的实现方法。
因此，我们需要看看其他品牌的一些后置防滚架手机是如何设计散热结构的。
游戏手机的可能性
一直以来，游戏手机的散热结构设计都是做得更超前与激进的，在这些应对特殊使用场景的手机中可以看到很多具有前瞻性和探索性质的散热结构。
我们把时间倒回到五年前，当时金属后盖的风潮刚刚退去，但粉末登场的游戏手机依旧还在使用金属机身，就是说它们也使用和 iPhone 类似的后置防滚架结构，将元器件固定在金属机身内部。
除去结构过于特殊的黑鲨 3 代，前几代金属机身的黑鲨在散热结构设计完全可以作为后置防滚架结构手机的参考。
初代黑鲨手机的拆解过程和 iPhone14 Pro 相同，先拆除正面的屏幕，随后就能看到这台手机的散热结构。
从图中可以看到，初代黑鲨在手机的热源位置布置了一根起到导热作用的黑色铜管，而为了固定这一散热结构，其还在正面主板部位覆盖了一整块金属板，并通过螺丝进行固定。以现在的眼光来看，这一散热结构的规模还是太小，即使算上固定热管的金属结构，也仅仅只做到覆盖主板的程度。
而在黑鲨 2 上，类似的散热结构范围增加至能够接触绝大部分屏幕，由铜管将机身热源串联，并连接到这块金属板中的大面积铜板进行散热。
前年的拯救者游戏手机 2 Pro 上，也同样存在类似的结构。
联想在这台手机上使用了更加特殊的结构设计，其散热风扇、风道结构和升降前置镜头结构都固定在了后置防滚架中，而将机身的主副板、电池等元器件固定在了前置防滚架结构内，这是一台近年来极为少见的同时拥有前置防滚架与后置防滚架的手机。
由于这台手机实际具有前置防滚架结构，所以联想就如其他前置防滚架结构手机一样，将其部分掏空并在其中放置均热板部件，实现了将热量传导至屏幕面的散热目的。
由以上三例可以看到，如果苹果想要在后置防滚架结构上增加散热结构，那么在屏幕和主板之间增加均热板固定结构这一方法是实际可行且有不少先例的。
但是苹果真的会使用这种可能会大幅增加手机重量的散热设计吗？早在十一年前，苹果就已经给出了答案。
乔布斯的遗产
时间倒回到乔布斯去世后的 2012 年，iPhone 5 被被很多人视为最后一台拥有乔布斯时代气质的苹果手机。
这台 iPhone 的内部元器件排布延续了上代的设计，美观程度和集成度依旧在那个时代无出其右，但在机身结构上却发生了巨大的改变，由 4、4s 上的前置防滚架设计改为了后置防滚架结构，取而代之的是一整块经由 CNC 切削制成的全金属机身。整机的拆解依旧是从屏幕下手，掀开之后就能看到固定在金属机身兼防滚架中的元器件。
此时此刻恰如彼时彼刻，在机身方正设计没有发生改变的前提下，iPhone 的结构已经大变样了。自此之后，苹果就一直坚持后置防滚架结构，直到 iPhone 14 才终于再次发生改变。
我们再来看看同时期，那些照着 iPhone 的模子做出来的手机，内部结构又是怎样的。
首先是当年的两台厂妹机，OPPO R9 和 Vivo X7，它们也同样采用全金属机身设计，但与同期的 iPhone 不同，这些手机在内部并没有将机身内部主板电池等元器件固定在金属机身上，而是被装配在屏幕背面的防滚架上。而同时期的 iPhone 则是采用了更复杂的结构和更多的螺丝来固定主板，以此来节省机身内部空间。
也就是说，十年前的苹果，便已经拒绝了在主板和屏幕之间增加防滚架的做法，否认了在此位置增加结构件的可能性，在追求高集成度的路上一去不复返。
可能性之兽
那么，真的没有办法改善后置防滚架结构下的散热了吗？让我们再来回顾一下那些昙花一现的游戏手机，看看它们还在散热设计上做过那些创新。
在三代开始，黑鲨游戏手机采用了一种新的散热结构，将散热器件与主板的屏蔽罩融为一体，以此增强手机的性能释放。
从黑鲨 3、4 的热管屏蔽罩，再过渡到黑鲨 5 的均热板屏蔽罩，这种散热结构并没有影响到手机其他元器件的堆叠，也不会受到机身结构的制约，如果要在后置防滚架结构的手机上采用这样的散热方法，这一方式也许会比在屏幕主板之间增加面积巨大的结构固定件更加合理。
但此方法也并非完美无缺，由于手机主板占用的机身空间有限，这样的散热结构最多也只能做到覆盖手机主板面积的空间，而无法将热量均摊到更大范围的机身表面上，如果在 iPhone 上采用这一方案，实际的散热效率也远远无法比肩那些均热板覆盖面积达到数十平方厘米的安卓旗舰手机，且这一结构还会受到手机厚度的限制。
黑鲨 4、黑鲨 5 系列都是采用单层主板的机型，在双层主板的 iPhone 上是否还有空间使用均热板屏蔽罩，仍然有待考证。
大果老师的迷之执着
散热结构的讨论就此告一段落，但这就结束了吗？不知道观众在上述的讨论中，是否注意到一个尚未解决的隐藏矛盾，那就是：为什么 iPhone 的结构设计会如此的蛋疼？
难道苹果就不能早点改成前置防滚架结构吗？折腾了这么多年，魔怔这么久，到现在终于知道改了，这到底有啥意义？
从 iPhone 3G、5c、7 系列上，我们看到了苹果在 Unibody 方向上设计逐渐成熟的脚步，从 3G 上看起来非常远古的主板电池堆叠设计，到 5c 上内部结构规划的逐步成熟，再到 7 系列上对材质和工艺的进一步探索（尤其是亮黑色），苹果可以说是完全没有忘掉对 Unibody 的追求，而苹果再 iPhone 7 上给 Unibody 的答案就是「后置防滚架结构」与「一体化机身」。
在 iPhone 7 对全金属一体机身的追求达到登峰造极的同时，这却又是 iPhone 产品力最弱的一年，被安卓逼迫加入双摄阵营、A10 处理器表现不佳、打磨至极致的 CMF 被全面屏的光芒掩盖，这台苹果对 Unibody 追求达到极致的产品没能获得预想中的胜利，这已经到了必须掉头的时候了。
君子报仇
某位著名果粉曾经说过：「新款 Macbook 的设计是在复刻它们曾经被杀死的天之骄子产品 Powerbook 的形体。」
那么我们来看看，在 iPhone 7 系列的失败后，苹果在自己的产品上做出了怎样的改变。在 iPhone 8 上，苹果非常坚决地放弃了一体化的设计风格，机身设计向同时期的安卓产品靠拢，采用了双面玻璃的三明治结构，并且也跟风推出了自己的全面屏产品。
但是，苹果真的彻底放弃了 Unibody 吗？我们再来回顾一下近年来 iPhone 的内部结构：尽管采用了三明治的外形，但内部依旧是与安卓旗舰不同的后置防滚架结构。而与此同时，自 iPhone 5 继承下来的一体金属机身结构并没有发生改变，只是苹果在其背面加装了一层玻璃后盖，它仍然是一台 Unibody 思路下设计出的产品。
这样的设计这让苹果吃到了无后盖注塑天线、无线充电、UWB 天线等众多红利，但外观的呈现方式已经发生了很大的变化，只剩下产品结构设计的理念仍没有发生改变。
至此，苹果将开始长达数年的卧薪尝胆，依旧坚持自己的一套思路，等待着某个翻身的时间点。
但到了 2022 年，在消费者经历了骁龙 888、8 Gen1 的洗礼后，对于手机处理器峰值功耗的可接受阈值已经有了很大的的提高。
但苹果这边，手机的性能释放水平依旧是雷打不动的整机 4 瓦水平，似乎人们也接受了苹果产品在这方面的约定俗成。
但 iPhone 14 标准版的出现却打破了多年来雷打不动的设计，前置防滚架结构的出现难道是在说明，苹果将要在未来放弃坚持多年的设计吗？
是什么事件导致了苹果的改变？苹果难道要彻底放弃 Unibody 的可能性了吗？
另一条时间线
当苹果在外观上暂时放弃对 Unibody 的追求时，安卓厂商们开始了各自的整活。
那么我在这里再问一个问题，有这么一台手机，它的标准版使用了前置防滚架的设计，但与其外观高度相似的高阶版本却使用了一体式的机身设计，并且其装配过程也有巨大的差异，那么这台手机是？
答案是，2017 年小米发布的 MIX 2 系列。
如果你对之前我所说的手机结构充分理解的话，应该一眼就能看出来，MIX 2 系列的普通版本这样的金属中框三明治结构手机多半采用的是前置防滚架结构，但全陶瓷 Unibody 版则是完全的重新设计，底部边框上的螺丝说明这是一台和 iPhone 一样拆解从正面下手的手机。
观察拆解图可以看到，这台手机的内部结构和我们之前所说的安卓全金属机身手机高度相似，使用了一整块陶瓷作为机身主体，手机的其余元器件则被固定在了屏幕背面。
作为第一台使用一体全陶瓷机身的智能手机，这台 MIX 2 Unibody 版的设计算不上非常成熟，它的结构设计其实与我们之前所介绍过的两台厂妹智商机类似，只是把机身从全金属换成了全陶瓷。
但如果我们将它和之前发布的 iPhone 7 亮黑色放在一起，会发现这两台手机在设计语言上的高度相似，被苹果暂时放弃的设计被安卓厂商重新拿起，并开始了自己的改造。
2019 年，在魅族史上最寒酸发布会上，李楠发布了另一台同样采用 Unibody 的机型，魅族 Zero。
这台手机同样采用了全陶瓷的机身设计，并且继续完善了 Unibody 的设计细节，没有了 MIX 2 Unibody 的塑料支架，元器件也都被安置在了机身内，进一步提高了作为后置防滚架结构手机的设计完成度，如果说有什么可惜的点的话，应该就是为了固定正面的屏幕指纹识别模组，依旧在主板和屏幕之间增加了一块金属盖板，属实是无奈之举。
当然，这其实也是 iPhone 一直没有搭载屏下指纹的原因之一，为了固定屏下指纹元器件，其屏幕背面需要厚度相当的固定件，而这对于后置防滚架结构的 iPhone 来说是不可接受的。
上述两台手机可以说是在一定程度上超越了曾经使用 Unibody 的 iPhone，但这两台手机前者早期难产后期跳水、后者更是直接量产失败，很难说是成功的产品。也许它们在 Unibody 的外观上超越了苹果，但在完成度上仍然有很大的进步空间。
那么，究竟是哪台产品真正动摇了苹果，让它在 2022 年的 iPhone 14 系列上有了放弃 Unibody、取消后置防滚架结构的念头呢？让我们来看看另一家美国本土手机品牌 Pixel，看看它是如何实现 Unibody 设计的。
2020 年，谷歌发布了新一代 Pixel 系列的正代产品，Pixel 5。这台手机的推出让无数人愕然，如果说 Pixel 4 系列的设计让谷学长们骂娘，那这台 Pixel 5 的推出，直接剥夺了 Pixel 粉丝门的呼吸权。曾经的明星产品 Pixel 居然主动放弃了旗舰定位，去做了一台走量的中端机，要论冲击低端，一加都得往后稍稍。
但就是这样一台*看了都嫌弃的手机，却在 Unibody 设计上有了极其重大的突破，而它也是一台让坚持后置防滚架结构的苹果汗颜的产品。
Pixel 5 同样使用了一体式的机身设计，并且使用了和过去 iPhone 相同的全金属机身材质，但这一次，谷歌在工艺上完全走在了苹果的前面。
在这台金属机身手机上，天线条带完全被手机表面的漆面覆盖，但更重要的是，这台手机实现了无线充电功能。
在如今的玻璃后盖 iPhone 上，苹果通过在后置防滚架结构中切削出放置无线充电模组的部位，并通过最外层覆盖的玻璃以掩盖其存在，但这样做的代价是金属中框与玻璃后盖之间突兀的材质差异。而在 Pixel 5 上，谷歌通过精密的漆面工艺，完全将金属后壳上的无线充电模组掩盖，并形成了极其平整的表面，几乎完全解决了 Unibody 设计的痛点。
与之相比，苹果使用玻璃覆盖充电模组的做法就有些相形见绌。而且，Pixel 5 并没有为了 Unibody 而失丢掉无后盖注塑天线、无线充电这些苹果牺牲设计而取得的红利。以 Unibody 的标准来看，谷歌的外观设计也走在了苹果的前面。
未来？
自身设计难以得到突破，而竞争对手也在自己的赛道上完全超越了自己，内忧外患下，苹果最终决定，在 2022 年的正代 iPhone 产品上部分取消后置防滚架设计。
我们应该如何解读这一信息？
首先，苹果会在标准版上坚持前置防滚架设计吗？答案应该是会的。每次苹果改变手机设计的同时，也会吃到相应的红利，在舍弃全金属机身时，获得了无线充电，而这一次彻底牺牲掉 iPhone 14 标准版在 Unibody 上的可能性，则为苹果带来了更强的性能释放和散热表现，苹果没有理由放弃这些优势。
那么前置防滚架会在未来更高阶的 Pro 机型上出现吗？
这个问题，可能真的得看苹果能不能拿出在后置防滚架结构下的散热手段，如果可以，那么苹果应该不会彻底放弃掉 Unibody 的可能性，但如果没法解决这一结构下的散热问题，那么苹果能忍受标准版机型在散热能力上对 Pro 机型的领先吗？这个问题真的得打一个问号。
从 iPhone 5 到 iPhone 14，整整十一年的时间，苹果在乔布斯的遗作所指明的方向上兜兜转转，但直到最后，Unibody 都如同镜花水月般难以接近，这一幻想只曾在半步踏入奢侈品领域的 Apple Watch 上短暂地实现过。
十一年可以改变一个人的性格、外貌、还有他人对其的看法，而 iPhone 对 Unibody 的追求也在这段岁月逐步成型、破灭、到最后的释然。这十一年间，用户对 iPhone 的印象变成了性能释放差、信号弱、降亮度，但在 2022 年，我们看到了苹果终于愿意在结构堆叠上踏出下一步、敢于否定自己十一年来的坚持。
iPhone 14 上的妥协很不乔布斯，那些重要的人终会离去，他们在一代代产品中留下的痕迹渐渐消失，但苹果必须、也只能迈向前方。
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