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clase:asir:fhw:2eval:tema09 [2021/02/08 17:39] admin [Eficiencia] |
clase:asir:fhw:2eval:tema09 [2021/06/17 18:29] admin [Pasta térmica] |
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---|---|---|---|
Línea 1: | Línea 1: | ||
- | ====== 09. Fuentes de Alimentación | + | ====== 09. Refrigeración |
+ | Los dispositivos electrónicos emiten calor mientras se usan, es fundamental eliminar ese calor que ya degrada y/o estropea el dispositivo. | ||
- | ===== Electricidad ===== | + | En el video [[https:// |
- | ==== Tipos de corriente ==== | ||
- | Una fuente de alimentación transforma la corriente alterna que llega del " | ||
+ | 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. | ||
- | {{: | ||
- | ==== Características de la electricidad | + | ===== 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. | ||
+ | <note important> | ||
+ | Un TPD mas alto no debe implicar obligatoriamente un mayor consumo eléctrico. Sin embargo al igual que pasaba con las fuentes de alimentación, | ||
+ | </ | ||
- | * Voltaje: Se mide en Voltios (V). El voltaje debe ser **exactamente** | + | En las siguiente gráfica vamos el TDP/ |
- | * Intensidad: Se mide en Amperios (A). La fuente | + | |
- | * Potencia: Se mide en Vatios (W). | + | |
- | $$Potencia=Intensidad*Voltaje$$ | + | {{: |
- | Ejemplo: | ||
- | Si una fuente de alimentación puede suministrar 600W y el voltaje de los enchufes en España es de 230V. ¿Cuantos Amperios como máximo puede gastar la fuente de alimentación? | ||
- | $$Potencia=Intensidad*Voltaje$$ | + | 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: | ||
+ | * [[https:// | ||
+ | * [[https:// | ||
- | $$Intensidad=\frac{Potencia}{Voltaje} | + | ===== 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: | + | {{:clase:asir:fhw:2eval: |
- | * [[https:// | + | |
- | * [[http:// | + | |
- | * [[https:// | + | |
- | * [[https:// | + | |
- | ===== Características ===== | ||
- | Al elegir una fuente de alimentación debemos tener en cuenta las siguientes características: | ||
- | * Factor de Forma | ||
- | * Potencia | ||
- | * Eficiencia | ||
- | * Conectores | ||
- | * Protecciones | ||
- | * Refrigeración | ||
- | ===== Factor | + | Mas información: |
+ | * [[https:// | ||
+ | * [[https:// | ||
+ | * [[https:// | ||
+ | * {{ : | ||
+ | * [[https:// | ||
- | * ATX: La que mas se usa | ||
- | * SFX: Para equipos muy pequeños | ||
- | * TFX: Tamaño intermedio y forma alargada | ||
- | {{:clase: | + | ===== Disipadores ===== |
+ | El disipador es lo que enfría el procesador: | ||
- | Mas información | + | {{:clase:asir:fhw: |
- | * [[https:// | + | |
- | * [[https://hardzone.es/ | + | |
- | ===== Potencia ===== | + | En la siguiente imagen se ven sus partes: |
- | Indica | + | |
- | Por otro lado siempre debemos comprar una fuente | + | {{: |
- | * Con el tiempo la fuente de alimentación se va degradando y entrega menos potencia | + | |
- | * Trabajar siempre a máxima potencia hace que se estropee antes la fuente de alimentación | + | |
- | * Trabajar siempre a máxima potencia hace que sea menos eficiente la fuente de alimentación | + | |
- | Para saber la potencia que necesita un ordenador , se pueden usar páginas como [[http:// | ||
- | En el siguiente enlace [[https:// | + | <note important> |
- | Como la fuente debe tener entre un 10% y un 15% más | + | Mas información: |
+ | * [[https:// | ||
+ | * [[https:// | ||
+ | * [[https:// | ||
+ | * [[https:// | ||
- | $$10\% \quad de \quad 495W=\frac{10*495}{100}=49, | ||
- | $$15\% \quad de \quad 495W=\frac{20*495}{100}=74, | ||
- | la fuente debería tener una potencia entre 545W a 569W. | ||
- | $$495W+49, | + | ===== Pasta térmica ===== |
- | $$495W+74, | + | La paste térmica permite que pase el calor desde la parte superior del procesador (lo que se llama IHS) hasta el disipador. Aunque pensemos que ambos componentes son lisos realmente son muy " |
+ | {{: | ||
- | Mas información: | + | La pasta térmica tiene que ser entonces un muy buen conductor del calor y eso e lo que distingue una paste térmica |
- | * [[https:// | + | |
- | ===== Eficiencia ===== | + | La paste térmica |
- | Si una fuente de alimentación suministra 600W al ordenador, no quiere decir que consuma exactamente esos 600W de potencia del enchufe de la casa, sino que consume mas. Eso es debido a que parte de la potencia consumida | + | |
- | Una eficiencia del 50% significaría que para generar 600W , la fuente consumiría 1200W. Obviamente esa eficiencia es muy baja. | ||
- | Veamos cuanto consume una fuente de 600W si su eficiencia es del 85%. Por lo que se pierde un 15% | + | {{: |
- | $$consumo-\frac{consumo*15}{100}=600W$$ | ||
- | $$consumo-consumo*0, | ||
- | $$consumo(1-0, | ||
- | $$consumo*0, | ||
- | $$consumo=\frac{600W}{0, | ||
+ | ==== ¿Como colocar la pasta térmica? ==== | ||
+ | Lo primero es que antes de colocar la paste térmica es necesario limpiar bien el IHS con un trapo que no deje restos y luego con un poco de alcohol. | ||
- | Es decir que una fuente para suministrar 600W es necesario que consuma 706W. | ||
- | La formula general es la siguiente: | + | En el siguiente |
- | $$consumo=\frac{potencia | + | Como novedad, la pasta " |
+ | {{: | ||
- | Ejemplo: | ||
- | Si una fuente de alimentación suministra 1000W y su eficiencia es de 82%, ¿Cuanto consume realmente? | ||
- | $$consumo=\frac{potencia | + | ==== Limpieza de la pasta térmica ==== |
+ | En caso de querer retirar la paste térmica no se recomienda usar alcohol sino productos específicos como el siguiente: [[http:// | ||
+ | {{: | ||
- | ==== 80 Plus ==== | + | Mas información: |
- | ¿Como sabemos | + | * [[https:// |
- | {{:clase: | + | ==== Trampas de rendimiento ==== |
+ | En la siguiente documentación [[https://www.arctic.de/ | ||
- | ^ | + | {{:clase:asir:fhw: |
- | ^ Tipo Certificación | + | |
- | | 80 PLUS | 82% | 85% | 82% | - | + | |
- | | 80 PLUS Bronze | + | |
- | | 80 PLUS Silver | + | |
- | | 80 PLUS Gold | 90% | 92% | 89% | | + | |
- | | 80 PLUS Platinum | + | |
- | | 80 PLUS Titanium | + | |
- | Como vemos a eficiencia | + | ¿Que tiene de raro la gráfica? |
- | Ejemplo. | ||
- | Si una fuente de alimentación de 800W con certificación //80 Plus Gold//, se conecta a un ordenador que consume 400W, ¿Cuanto consume la fuente de alimentación? | ||
- | Si el ordenador consume 400W es que consume el 50% de lo que puede suministrar | + | Mas información: |
+ | * [[https:// | ||
+ | * [[https:// | ||
+ | * [[https:// | ||
+ | * [[https:// | ||
+ | * [[https:// | ||
+ | * [[https:// | ||
+ | * [[https:// | ||
+ | * [[https:// | ||
- | $$consumo=\frac{potencia | ||
+ | ===== Thermal Pad ===== | ||
+ | Existe otra solución similar a la pasta térmica llamada " | ||
- | ==== Ahorro en electricidad ==== | + | {{: |
- | Por último debemos saber el dinero que se pierde por tener una fuente con una menor eficiencia energética. Actualmente (Año 2021) el precio del KWh es de 0,22€ ((Contratando 3,3 KW en TUR)). Es decir que si gastamos 1000W durante una hora, nos cobrarán 0,22€. | + | |
- | Así que debemos calcular cuantos nos cuesta al año la electricidad usando cada tipo de fuente. | + | Como podemos ver en la siguiente imagen, además |
- | Lo primero es calcular cuantas hoa está en marcha el ordenador. Vamos a suponer que en un año normal se trabajan 251 al año y que está encendido durante 8h al día. Por lo tanto el ordenador está encendido: | + | {{:clase: |
- | $$horas | ||
- | Por lo que la base de nuestros cálculos va a ser de un uso de 2008h al año. | + | ===== Ventiladores ===== |
+ | Acabamos de ver el disipador y hemos visto que éste incluye un ventilador. ¿Como debemos colocarlo? El ventilador del disipador hay que colocarlo de forma que entre el aire por delante y lo expulse hacia la parte de atrás | ||
- | ¿Como se calcula cuantos KW gasta la fuente en una hora? Lo primero es calcular el consumo de la fuente tal y como hemos visto antes. | + | {{: |
- | Supongamos | + | Además del ventilador del procesador, es normal colocar ventiladores en la caja para que fluya el aire y no se quede el aire estancado dentro |
- | ^ Modelo | + | |
- | | Mars Gaming MPB750 | + | |
- | | Corsair RM750 | 750W | Gold | 114,99€ | | + | |
- | En ambos casos funcionan al 50% de carga por lo que su eficiencia es de **88%** y **92%** respectivamente. | ||
- | $$consumo | + | {{: |
- | $$consumo | + | |
+ | {{: | ||
- | $$consumo | + | {{: |
- | $$consumo | + | |
- | ¿Cuantos Kwh gastan cada uno en un año? | + | Mas información: |
- | $$consumo \quad anual =consumo | + | * [[https:// |
+ | * [[https:// | ||
+ | * [[https:// | ||
- | $$consumo \quad anual \quad Mars \quad Gaming \quad MPB750=consumo * horas \quad encendido | + | ===== Colocación de la fuente de alimentación ===== |
- | $$consumo \quad anual \quad Corsair \quad RM750=consumo | + | El sitio donde colocar la fuente de alimentación depende de: |
+ | * Si es arriba o abajo | ||
+ | | ||
- | El coste eléctrico anual es simplemente multiplicarlo por el precio por KWh que es de 0,22 € | + | Las posibilidades son las siguientes: |
- | $$Coste | + | ^ ^ Arriba |
- | $$Coste | + | ^ Con rejilla | {{: |
+ | ^ Sin rejilla | {{: | ||
- | Mostremos ahora el coste total (Precio | + | La importancia |
- | $$Coste | ||
- | Para el primer años, los datos son: | ||
- | $$Coste | ||
- | $$Coste | ||
- | ^ Año ^ Coste total Mars Gaming MPB750 (€) ^ Coste total Corsair RM750 (€) ^ Diferencia (€) ^ | + | ===== Otras formas de refrigerar ===== |
- | | 1º año | 237€ | + | |
- | | 2º año | 425€ | + | |
- | | 3º año | 613€ | + | |
- | | 4º año | 801€ | + | |
- | | 5º año | 989€ | + | |
- | | 6º año | 1177€ | + | |
- | | 7º año | 1365€ | + | |
- | | 8º año | 1553€ | + | |
- | | 9º año | 1741€ | + | |
- | | 10º año | 1929€ | + | |
- | **Sorprendentemente , hasta el 9º año, sigue siendo mas barata la fuente Mars Gaming MPB750 con certificación 80 Plus Bronze y en ese caso solo cuesta 6€ mas.** | ||
- | {{: | ||
- | Resumiendo la formula global es: | ||
- | $$Coste | + | ===== Temperaturas ===== |
- | Y suponiendo | + | 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. |
- | $$Coste | + | En las siguientes tablas se encuentran las temperaturas máximas y recomendadas |
+ | ^ Temperatura **Recomendada** | ||
+ | ^ Intel ^^ - ^ AMD ^^ | ||
+ | |Core i3 (sobremesa) | ||
+ | |Core i5 (sobremesa) | ||
+ | |Core i7 (sobremesa) | ||
+ | |Core i9 (sobremesa) | ||
+ | |Core i3 (portátil) | ||
+ | |Core i5 (portátil) | ||
+ | |Core i7 (portátil) | ||
- | Mas información: | ||
- | * [[https:// | ||
- | * [[https:// | ||
- | * [[https:// | ||
- | * [[https:// | ||
+ | ^ Temperatura **Máxima** | ||
+ | ^ Intel ^^ - ^ AMD ^^ | ||
+ | |Core 2 (Duo y Quad) | 100ºC ^ - |FX-9590 / 9370 | 57ºC| | ||
+ | |Core 1ª Generación (Nehalem) | ||
+ | |Core 2ª Generación (Sandy Bridge) | ||
+ | |Core 3ª Generación (Ivy Bridge) | ||
+ | |Core 4ª Generación (Haswell) | ||
+ | |Core 5ª Generación (Broadwell) | ||
+ | |Core 6ª Generación (Skylake) | ||
+ | |Core 7ª Generación (Kaby Lake) | 100ºC ^ - |Ryzen 4000 (Portátiles)\\ Ryzen 5 3580U (Microsoft Surface) | ||
+ | |Core 8ª Generación (Coffee Lake) | 100ºC ^ - | | ||
+ | |Core 9ª Generación (Cannon Lake) | 100ºC ^ - | | ||
+ | |Core 10ª Generación (Ice Lake) | 100ºC ^ - | | ||
- | ===== Conectores ===== | + | Aunque cada fabricante tiene una rango de temperaturas distintos, en general podemos indicar los siguientes rangos |
- | Los conectores | + | |
- | * Conector placa base: ATX 20+4 pin | + | ^ Componente ^ Temp. recomendada ^ Temp. máxima ^ |
- | {{: | + | |Tarjeta gráfica |
+ | |Disco duro | 30ºC | 70ºC| | ||
+ | |Placa base | 35ºC | 90ºC| | ||
- | * Discos SATA | ||
- | {{: | ||
- | * CPU: ATX-12V y EPS-12V | ||
- | {{: | ||
- | | + | === Referencias === |
- | {{:clase:asir: | + | |
+ | * [[https:// | ||
+ | * [[https:// | ||
+ | * [[http:// | ||
+ | * [[https:// | ||
+ | ===== Ejercicios ===== | ||
- | {{: | ||
- | * Molex (Realmente llamado Peripheral Connector): Se usa en discos IDE y ventiladores de la caja | + | ==== Ejercicio 1 ==== |
- | {{: | + | |
- | Mas información: | + | Haz una tabla de temperaturas |
- | * [[https:// | + | |
- | * [[https:// | + | |
- | ===== Protecciones ===== | + | Usando los programas: |
- | Para evitar fallo en las fuentes alimentación , éstas tiene una serie de mecanismos de protección: | + | * [[https:// |
+ | * [[https:// | ||
+ | * [[https:// | ||
+ | * [[https:// | ||
- | * OCP (Over-Current Protection) o Protección Contra Sobrecorriente | + | Vamos a usar las siguientes abreviaturas: |
- | * OVP (Over Voltage Protection) o Protección contra Sobretensión | + | * Temperatura Máxima de funcionamiento |
- | | + | * Temperatura Recomendada de funcionamiento |
- | * OPP (Over Power Protection) o Protección contra Sobrecarga | + | * Temperatura máxima alcanzada en reposo nada mas encender el ordenador |
- | * OTP (Over Temperature Protection) o Protección contra Temperatura Elevada | + | * Temperatura máxima alcanzada tras una hora jugando |
- | * SCP (Short Circuit Protection) o Protección contra Cortocircuito | + | |
- | Son importantes ya que pueden evitar incendios y/o estropear los equipos. | ||
- | Mas información: | + | Con toda esa información, rellena la siguiente tabla. |
- | * [[https:// | + | |
- | ===== Refrigeración ===== | + | ^ Componente ^ TmaxF ^ TrecF ^ TmaxReposo |
- | La fuente de alimentación también debe ser refrigerada. Existen 2 métodos: | + | ^ 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** |
- | | + | |
- | La ventaja de refrigerar mediante un disipador es que se evita el ruido del ventilador. | + | Ahora haz 2 gráficas similar a la siguiente: |
- | Mas información: | + | {{:clase:asir: |
- | * [[https://hardzone.es/ | + | |
+ | * 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 | ||
- | ===== Ejercicios ===== | + | <note tip>Las borras de error de cada barra son las temperaturas de TmaxF y TrecF.</ |
+ | <note tip>Se puede gastar cualquier otro programa para monitorizar la temperatura , como por ejemplo [[https:// | ||
+ | <note tip>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 1 ===== | ||
- | Dado la fuente de alimentación [[https:// | ||
- | * Factor de Forma | ||
- | * Potencia | ||
- | * Certificación de eficiencia. | ||
- | * % de eficiencia al 20% , al 50% y al 100% de carga | ||
- | * Nº Conectores | ||
- | * ATX 20+4 | ||
- | * SATA | ||
- | * ATX-12V | ||
- | * PCIe 6 pin | ||
- | * PCIe 6+2 pin o PCIe 8 pin | ||
- | * Molex | ||
- | * Protecciones | ||
- | * Tipo de refrigeración | ||
- | * Años de garantía | ||
+ | ==== 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. | ||
- | ===== Ejercicio 2 ===== | + | Es decir el objetivo de este ejercicio es ver que hay mucha discrepancia en la mejor forma de colocar los ventiladores. |
- | Dado la fuente | + | |
- | * Factor de Forma | + | |
- | * Potencia | + | |
- | * Certificación de eficiencia. | + | |
- | * % de eficiencia al 20% , al 50% y al 100% de carga | + | |
- | * Nº Conectores | + | |
- | * ATX 20+4 | + | |
- | * SATA | + | |
- | * ATX-12V | + | |
- | * PCIe 6 pin | + | |
- | * PCIe 6+2 pin o PCIe 8 pin | + | |
- | * Molex | + | |
- | * Protecciones | + | |
- | * Tipo de refrigeración | + | |
- | * Años de garantía | + | |
- | ===== Ejercicio 3 ===== | + | 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. |
- | Busca en alguna tienda | + | |
- | * La 1º fuente sea con certificación 80 Plus Bronze | + | |
- | * La 2º fuente sea con certificación 80 Plus Gold | + | |
- | Suponiendo que | + | Deberás |
- | * Se trabaja 8 horas al día | + | |
- | * Se trabajan 250 días al año | + | |
- | * El precio del KWh es de 0,22€ | + | |
- | * Que el equipo gasta 300W | + | |
- | Calcula cuanto cuesta después | + | ==== 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 | ||
+ | Por último haz una gráfica en la que se vean todo esos valores. | ||