09. Refrigeración

Los dispositivos electrónicos emiten calor mientras se usan, es fundamental eliminar ese calor que ya degrada y/o estropea el dispositivo.

En el video What happens when a CPU heatsink is removed, puede verse como se queman algunos procesadores al quitarles el disipador. Siendo que algunos de ellos acaban quemándose. Por otro, a Intel le pasó que tuvo que retirar un procesador al no llevar un procesador adecuado: Intel llama a devolver sus Xeon E-2274G, el sistema de refrigeración de referencia no es suficiente

En el tema nos vamos a centrar en la refrigeración de la CPU pero tanto el chip del puente norte, los discos M.2 o las tarjetas gráficas debe ser refrigerados.

TDP

El Thermal Design Power (Potencia de diseño térmico) es la cantidad de calor que desprende un procesador. Se usa para saber que disipador necesita ese procesador. El TDP se mide en Vatios pero no significa los vatios que consume el procesador en electricidad , aunque suele haber una relación entre el consumo eléctrico y el TDP. Los valores típicos son de decenas de vatios.

Un TPD mas alto no debe implicar obligatoriamente un mayor consumo eléctrico. Sin embargo al igual que pasaba con las fuentes de alimentación, un TPD mas alto si que implica una peor eficiencia energética. Eso significa que un TPD alto hace que "tiremos" dinero en electricidad al usarse dicha electricidad para generar calor.

En las siguiente gráfica vamos el TDP/nucleo de procesadores AMD

El TDP sirve por lo tanto para saber cuan de potente debe ser nuestro disipador. Normalmente el fabricante del disipador, indica con que modelo de procesador puede usarse.

Mas información:

TDP de un procesador: qué es y cómo influye en el consumo

Por qué el TDP se mide diferente en los procesadores de Intel que en los de AMD

PL1,PL2 y Tau

Intel en vez de indicar el TDP, indica los valores PL1, PL2 y Tau. Veamos en que consisten.

PL1: Es la cantidad de calor que desprende en Vatios un procesador en condiciones normales. Podríamos decir que es similar al TDP.

PL2: Es la cantidad de calor que desprende en Vatios un procesador en momentos puntuales de mucha carga.

Tau: Es el máximo tiempo en segundos que el procesador puede generar el calor indicado por PL2.

La siguiente tabla muestra el valor de PL1, PL2 y Tau para algunos procesadores Intel de 10º Generación:

Mas información:

Why Intel TDP Measurements Don’t Reflect Real-World Power Draw

Why Intel Processors Draw More Power Than Expected: TDP and Turbo Explained

Intel Reveals PL1, PL2 and Tau Values For 10th-Gen Comet Lake-S Processors

Especificaciones Intel 10 Generacion.PL1.PL2.pdf: Valores de PL1 , PL2 y Tau para la 10º generación de procesadores Intel.

En un procesador, ¿a qué se refiere el parámetro TCase?

Disipadores

El disipador es lo que enfría el procesador:

En la siguiente imagen se ven sus partes:

Una cosa a tener en cuenta con las dimensiones del disipador y las dimensiones de la caja. No todos los disipadores caben en todas las cajas.

Mas información:

Noctua prepara su disipador pasivo tope de gama, ¡pesa 1,5 Kg!

Casi todos los disipadores utilizan heatpipes pero, ¿sabes cómo funcionan?

Si reduce su rendimiento, ¿por qué se usa níquel en los disipadores?

Mantén fresca tu CPU con el disipador Centaurus X de NFortec con RGB

Pasta térmica

La paste térmica permite que pase el calor desde la parte superior del procesador (lo que se llama IHS) hasta el disipador. Aunque pensemos que ambos componentes son lisos realmente son muy "rugosos" como se puede ver en la siguiente imagen:

La pasta térmica tiene que ser entonces un muy buen conductor del calor y eso e lo que distingue una paste térmica de otra.

La paste térmica se vende en "jeringuillas" o a veces viene en sobrecitos:

¿Como colocar la pasta térmica?

Lo primero es que antes de colocar la paste térmica es necesario limpiar bien el IHS con un trapo que no deje restos y luego con un poco de alcohol.

En el siguiente vídeo se muestra como queda la pasta por el IHS según la forma de colocarla: Cómo colocar pasta térmica.Guía DEFINITIVA para principiantes. Sin embargo según otros artículos, da igual como la coloques siempre y cuando haya pasta térmica por todo el IHS: Best Way to Apply Thermal Paste? Does it Even Matter?.

Como novedad, la pasta "Thermaltake TG-30 " viene con una rejilla que permite colocar la pasta sin pasarnos: https://www.youtube.com/watch?v=Qi49AnYGzLA . Por último,

Trampas de rendimiento

En la siguiente documentación Artic MX-4 High Performance Thermal Paste podemos ver una gráfica comparando la calidad de su pasta térmica versus otro fabricantes:

¿Que tiene de raro la gráfica? Como podemos ver es una gráfica totalmente tendenciosa.

Mas información:

AMD Threadripper Thermal Paste Application Methods Tested

Thermal Grizzly lanza su mejor pasta térmica hasta la fecha

https://hardzone.es/tutoriales/rendimiento/mucha-poca-pasta-termica-cpu/: Fotos sobre cuando hay mucha o poca pasta térmica.

https://hardzone.es/tutoriales/rendimiento/pasta-termica-cpus-intel-amd/: Explicación de porqué es necesaria la pasta térmica.

https://noctua.at/es/nt-h2-3-5g: Datos de una pasta Termica con videos de como poner la pasta.

Best Thermal Paste (For CPU & GPU) – Top 13 Reviews Of 2020

Thermaltake propone una TIM con aplicador en forma de panal

Qué es el IHS de un procesador y por qué Intel y AMD lo usan

Thermal Pad

Existe otra solución similar a la pasta térmica llamada "Thermal Pad". Son como unas pequeñas esponjas que conducen el calor. Se usan mas en las tarjetas gráficas que en los procesadores.

Ventiladores

Acabamos de ver el disipador y hemos visto que éste incluye un ventilador. ¿Como debemos colocarlo? El ventilador del disipador hay que colocarlo de forma que entre el aire por delante y lo expulse hacia la parte de atrás de la caja.

Además del ventilador del procesador, es normal colocar ventiladores en la caja para que fluya el aire y no se quede el aire estancado dentro de la caja.¿Como colocar el resto de ventiladores?

Mas información:

¿Sin PWM para tus ventiladores? Estos son los mejores splitters para PC

Cuántos ventiladores necesitas tener en tu caja de PC para un flujo de aire adecuado

En ventiladores para PC, ¿qué fabricante deberías elegir?

Colocación de la fuente de alimentación

El sitio donde colocar la fuente de alimentación depende de:

Si es arriba o abajo

Si tiene rejilla o no

Las posibilidades son las siguientes:

Arriba	Abajo
Con rejilla
Sin rejilla

La importancia de como colocar la fuente de alimentación es para permitir que el calor que genera la fuente se expulse de la caja.

Otras formas de refrigerar

Limpiar el polvo

Separar la caja de la pared

Abrir la ventana

Temperaturas

Las temperaturas a las que están funcionando los distintos componentes de un ordenador son importantes ya que limitan en algunos casos su rendimiento y aumentan la probabilidad de una avería.

En las siguientes tablas se encuentran las temperaturas máximas y recomendadas de funcionamiento para distintos componentes:

Temperatura Recomendada
Intel	-	AMD
Core i3 (sobremesa)	50-60ºC	-	FX-9590 / 9370 FX-6000 Series	40ºC
Core i5 (sobremesa)	50-65ºC	-	Phenom II X6 FX-8370 / 8350 / 8320	45ºC
Core i7 (sobremesa)	50-70ºC	-	Threadripper 2000 Series	48ºC
Core i9 (sobremesa)	50-70ºC	-	Phenom II X3 y X4 FX-8370E / 8320E FX-4000 Series	50ºC
Core i3 (portátil)	60-80ºC	-	Athlon y Serie A	55ºC
Core i5 (portátil)	60-80ºC	-	APU Serie A (7ª Gen, portátiles)	70ºC
Core i7 (portátil)	60-85ºC	-	Ryzen 1000, 2000 y 3000 Series Threadripper 1000 y 3000 Series Ryzen 2000, 3000, 4000 (Portátiles) Ryzen 5 3580U (Microsoft Surface) Athlon Silver y Gold (Portátiles)	75ºC
Temperatura Máxima
Intel	-	AMD
Core 2 (Duo y Quad)	100ºC	-	FX-9590 / 9370	57ºC
Core 1ª Generación (Nehalem)	100ºC	-	FX-8370 / 8350 / 8320 FX-6000 Series	61ºC
Core 2ª Generación (Sandy Bridge)	98ºC	-	Phenom II X3 y X4 Phenom II X6	65ºC
Core 3ª Generación (Ivy Bridge)	105ºC	-	Threadripper 2000 Series	68ºC
Core 4ª Generación (Haswell)	100ºC	-	FX-8370E / 8320E FX-4000 Series	70.50ºC
Core 5ª Generación (Broadwell)	96ºC	-	Athlon y Serie A APU Serie A (7ª Gen, portátiles)	90ºC
Core 6ª Generación (Skylake)	100ºC	-	Ryzen 1000, 2000 y 3000 Series Threadripper 1000 y 3000 Series Ryzen 2000 y 3000 (Portátiles) Athlon Silver y Gold (Portátiles)	95ºC
Core 7ª Generación (Kaby Lake)	100ºC	-	Ryzen 4000 (Portátiles) Ryzen 5 3580U (Microsoft Surface)	105ºC
Core 8ª Generación (Coffee Lake)	100ºC	-
Core 9ª Generación (Cannon Lake)	100ºC	-
Core 10ª Generación (Ice Lake)	100ºC	-

Aunque cada fabricante tiene una rango de temperaturas distintos, en general podemos indicar los siguientes rangos de temperaturas:

Componente	Temp. recomendada	Temp. máxima
Tarjeta gráfica	40ºC	100ºC
Disco duro	30ºC	70ºC
Placa base	35ºC	90ºC

Referencias

¿Cuáles son las temperaturas ideales en los procesadores AMD?

Si tienes una CPU Intel, mejor no sobrepases estas temperaturas

Ten cuidado, que tu PC no pase nunca de estas temperaturas

HDD Temperature - What is a Safe Range to Avoid Hard Disk Failure?

Optimal CPU/GPU Temperature For Gaming

Ejercicios

Ejercicio 1

Haz una tabla de temperaturas de los componentes de tu ordenador

Usando los programas:

Open Hardware Monitor

HWMonitor

SpeedFan

HDD Health

Vamos a usar las siguientes abreviaturas:

Temperatura Máxima de funcionamiento (Ver las tablas anteriores): TmaxF

Temperatura Recomendada de funcionamiento (Ver las tablas anteriores): TrecF

Temperatura máxima alcanzada en reposo nada mas encender el ordenador (Usando alguno de los programas anteriores): TmaxReposo

Temperatura máxima alcanzada tras una hora jugando (Usando alguno de los programas anteriores): TmaxJugando

Con toda esa información, rellena la siguiente tabla.

Componente	TmaxF	TrecF	TmaxReposo	TmaxJugando
Procesador
Placa base
Tarjeta gráfica
Disco duro

Nota: Deberás adjuntar al ejercicio las capturas de pantalla en las que se vean los programas que has usado para ver las temperaturas

Ahora haz 2 gráficas similar a la siguiente:

En la 1º gráfica, el valor de cada barra será la temperatura máxima alcanzada en reposo nada mas encender el ordenador

En la 2º gráfica, el valor de cada barra será la temperatura máxima alcanzada tras una hora jugando

Las borras de error de cada barra son las temperaturas de TmaxF y TrecF.
Se puede gastar cualquier otro programa para monitorizar la temperatura , como por ejemplo HWInfo
Si alguna temperatura no aparece, por ejemplo la de la placa base,no hay problema. Solo documenta (con capturas de pantalla) que has intentado mirarlo en mas sitios (otros programas , la BIOS, etc) y que en ningún sitio aparece.

Ejercicio 2

Busca en páginas de Internet o en videos, la mejor forma de colocar los ventiladores de la caja. Pero lo que tiene que hacer es obtener formas en las que en un sitio digan que la optima es de una forma y en otro sitio que digan que la optima es de otra distinta.

Es decir el objetivo de este ejercicio es ver que hay mucha discrepancia en la mejor forma de colocar los ventiladores.

Para demostrar que has hecho el ejercicio deberás poner las fotos donde se vea cual es la mejor forma de colocar los ventiladores y el link a la página donde has sacado la información.

Deberás al menos poner 4 páginas distintas

Ejercicio 3

Investiga si existe alguna medida que indique la capacidad conductora del calor de una pasta térmica. Y en ese caso obtén ese parámetro de diversas pastas térmicas.

Por último haz una gráfica en la que se vean todo esos valores.