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clase:asir:fhw:2eval:tema09 [2021/02/08 18:12] admin [Eficiencia] |
clase:asir:fhw:2eval:tema09 [2021/04/11 10:54] 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 | |
- | + | ||
- | * Voltaje: Se mide en Voltios | + | |
- | * Intensidad: Se mide en Amperios (A). La fuente de alimentación puede proporcionar mas que los amperios | + | |
- | * Potencia: Se mide en Vatios (W). | + | |
- | + | ||
- | $$Potencia=Intensidad*Voltaje$$ | + | |
- | + | ||
- | Ejemplo: | + | |
- | Si una fuente de alimentación puede suministrar 600W y el voltaje | + | |
- | + | ||
- | $$Potencia=Intensidad*Voltaje$$ | + | |
+ | <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, | ||
+ | </ | ||
- | $$Intensidad=\frac{Potencia}{Voltaje} =\frac{600 \quad W}{230 \quad V}=2,6 \quad A$$ | + | 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: | Mas información: | ||
- | * [[https://en.wikipedia.org/wiki/Power_supply_unit_(computer)|Fuente de Alimentación del ordenador]] | + | * [[https://hardzone.es/2018/04/08/tdp-como-influye-consumo/|TDP de un procesador: qué es y cómo influye en el consumo]] |
- | * [[http://computerhoy.com/ | + | * [[https:// |
- | * [[https://hardzone.es/ | + | |
- | * [[https:// | + | |
- | ===== Características | + | ===== PL1,PL2 y Tau ===== |
- | Al elegir una fuente | + | Intel en vez de indicar el TDP, indica los valores PL1, PL2 y Tau. Veamos |
- | * Factor de Forma | + | |
- | * Potencia | + | |
- | * Eficiencia | + | |
- | * Conectores | + | |
- | * Protecciones | + | |
- | * Refrigeración | + | |
- | ===== Factor de Forma ===== | + | {{: |
- | * ATX: La que mas se usa | + | * PL1: Es la cantidad de calor que desprende en Vatios un procesador en condiciones normales. Podríamos decir que es similar al TDP. |
- | * SFX: Para equipos muy pequeños | + | * PL2: Es la cantidad de calor que desprende en Vatios un procesador en momentos puntuales de mucha carga. |
- | * TFX: Tamaño intermedio y forma alargada | + | * Tau: Es el máximo tiempo en segundos que el procesador puede generar el calor indicado por PL2. |
- | {{:clase: | + | La siguiente tabla muestra el valor de PL1, PL2 y Tau para algunos procesadores Intel de 10º Generación: |
- | Mas información | + | {{:clase:asir:fhw: |
- | * [[https:// | + | |
- | * [[https://hardzone.es/ | + | |
- | ===== Potencia ===== | ||
- | Indica la potencia **máxima** que puede suministrar la fuente de alimentación al ordenador. El ordenador deberá siempre consumir igual o menos que la potencia de la fuente de alimentación. | ||
- | Por otro lado siempre debemos comprar una fuente de alimentación que tenga entre un 10% y un 15% mas de potencia de lo que consume el ordenador ya que | + | Mas información: |
- | * Con el tiempo la fuente de alimentación se va degradando y entrega menos potencia | + | * [[https:// |
- | * Trabajar siempre a máxima potencia hace que se estropee antes la fuente | + | * [[https:// |
- | * Trabajar siempre a máxima potencia hace que sea menos eficiente la fuente de alimentación | + | * [[https:// |
+ | * {{ : | ||
+ | * [[https:// | ||
- | Para saber la potencia que necesita un ordenador , se pueden usar páginas como [[http:// | ||
- | En el siguiente enlace [[https:// | + | ===== Disipadores ===== |
+ | El disipador es lo que enfría | ||
- | Como la fuente debe tener entre un 10% y un 15% más | + | {{: |
- | $$10\% \quad de \quad 495W=\frac{10*495}{100}=49, | + | En la siguiente imagen se ven sus partes: |
- | $$15\% \quad de \quad 495W=\frac{20*495}{100}=74, | + | |
- | la fuente debería tener una potencia entre 545W a 569W. | + | {{: |
- | $$495W+49, | ||
- | $$495W+74, | ||
+ | <note important> | ||
Mas información: | Mas información: | ||
- | * [[https:// | + | |
+ | | ||
+ | * [[https:// | ||
+ | * [[https:// | ||
- | ===== Eficiencia ===== | ||
- | 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 se pierde en forma de calor. Para saber cuanta energía malgastamos se habla de la eficiencia. | ||
- | 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% | + | ===== Pasta térmica ===== |
+ | La paste térmica permite que pase el calor desde la parte superior | ||
- | $$consumo-\frac{consumo*15}{100}=600W$$ | + | {{: |
- | $$consumo-consumo*0, | + | |
- | $$consumo(1-0, | + | |
- | $$consumo*0, | + | |
- | $$consumo=\frac{600W}{0,85}=706W$$ | + | |
+ | La pasta térmica tiene que ser entonces un muy buen conductor del calor y eso e lo que distingue una paste térmica de otra. | ||
- | Es decir que una fuente para suministrar 600W es necesario que consuma 706W. | + | La paste térmica se vende en " |
- | La formula general es la siguiente: | ||
- | $$consumo=\frac{potencia | + | {{: |
- | Ejemplo: | + | ==== ¿Como colocar la pasta térmica? ==== |
- | Si una fuente | + | Lo primero es que antes de colocar la paste térmica |
- | $$consumo=\frac{potencia | ||
+ | En el siguiente vídeo se muestra como queda la pasta por el IHS según la forma de colocarla: [[https:// | ||
- | ==== 80 Plus ==== | + | Como novedad, |
- | ¿Como sabemos | + | |
- | {{: | + | {{: |
- | ^ ::: ^ % de Carga ^^^ | ||
- | ^ Tipo Certificación | ||
- | | 80 PLUS | 82% | 85% | 82% | - | ||
- | | 80 PLUS Bronze | ||
- | | 80 PLUS Silver | ||
- | | 80 PLUS Gold | 90% | 92% | 89% | | ||
- | | 80 PLUS Platinum | ||
- | | 80 PLUS Titanium | ||
- | Como vemos a eficiencia es distinta según | + | ==== Trampas |
+ | En la siguiente documentación [[https:// | ||
- | Ejemplo. | + | {{: |
- | Si una fuente de alimentación de 800W con certificación //80 Plus Gold//, se conecta a un ordenador que consume 400W, ¿Cuanto consume la fuente de alimentación? | + | |
- | Si el ordenador consume 400W es que consume el 50% de lo que puede suministrar | + | ¿Que tiene de raro la gráfica? |
- | $$consumo=\frac{potencia | ||
+ | Mas información: | ||
+ | * [[https:// | ||
+ | * [[https:// | ||
+ | * [[https:// | ||
+ | * [[https:// | ||
+ | * [[https:// | ||
+ | * [[https:// | ||
+ | * [[https:// | ||
+ | * [[https:// | ||
- | ==== 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. | + | ==== Thermal Pad ==== |
+ | Existe otra solución similar a la pasta térmica llamada " | ||
- | 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: |
- | $$horas | + | Como podemos ver en la siguiente imagen, además |
- | Por lo que la base de nuestros cálculos va a ser de un uso de 2008h al año. | + | {{: |
- | ¿Como se calcula cuantos KW gasta la fuente en una hora? Lo primero es calcular el consumo de la fuente tal y como hemos visto antes. | ||
- | Supongamos que nuestro ordenador gasta 375W y que las fuentes | + | ===== Ventiladores ===== |
- | ^ Modelo | + | Acabamos de ver el disipador |
- | | Mars Gaming MPB750 | + | |
- | | Corsair RM750 | 750W | Gold | 114,99€ | | + | |
- | En ambos casos funcionan al 50% de carga por lo que su eficiencia es de **88%** y **92%** respectivamente. | + | {{: |
- | $$consumo | + | 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? |
- | $$consumo | + | |
- | $$consumo | + | {{: |
- | $$consumo | + | |
+ | {{: | ||
- | ¿Cuantos Kwh gastan cada uno en un año? | + | {{: |
- | $$consumo \quad anual =consumo * horas \quad encendido | + | |
- | $$consumo \quad anual \quad Mars \quad Gaming \quad MPB750=consumo | + | Mas información: |
- | $$consumo \quad anual \quad Corsair \quad RM750=consumo | + | |
+ | | ||
+ | * [[https:// | ||
- | El coste eléctrico anual es simplemente multiplicarlo por el precio por KWh que es de 0,22 € | ||
- | $$Coste | + | ===== Colocación de la fuente de alimentación ===== |
- | $$Coste | + | El sitio donde colocar la fuente de alimentación depende de: |
+ | * Si es arriba o abajo | ||
+ | | ||
- | Mostremos ahora el coste total (Precio de la fuente mas el coste en electricidad): | + | Las posibilidades son las siguientes: |
- | $$Coste | + | ^ ^ Arriba |
+ | ^ Con rejilla | {{: | ||
+ | ^ Sin rejilla | {{: | ||
- | Para el primer años, los datos son: | + | La importancia de como colocar la fuente de alimentación es para permitir que el calor que genera la fuente se expulse de la caja. |
- | $$Coste | ||
- | $$Coste | ||
- | ^ Año ^ Coste total Mars Gaming MPB750 (€) ^ Coste total Corsair RM750 (€) ^ Diferencia (€) ^ | ||
- | | 1º año | 237€ | ||
- | | 2º año | 425€ | ||
- | | 3º año | 613€ | ||
- | | 4º año | 801€ | ||
- | | 5º año | 989€ | ||
- | | 6º año | 1177€ | ||
- | | 7º año | 1365€ | ||
- | | 8º año | 1553€ | ||
- | | 9º año | 1741€ | ||
- | | 10º año | 1929€ | ||
- | **Sorprendentemente , hasta el 9º año, sigue siendo mas barata la fuente Mars Gaming MPB750 con certificación 80 Plus Bronze y en ese caso solo cuesta 6€ mas.** | ||
- | {{: | + | ===== Otras formas de refrigerar ===== |
+ | * Limpiar el polvo | ||
+ | * Separar la caja de la pared | ||
+ | * Abrir la ventana | ||
- | Resumiendo la formula global es: | ||
- | $$Coste | ||
- | Y suponiendo que se trabajan 2008h al año y que 0,22€ es el precio KWh | ||
- | $$Coste | + | ===== 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. | ||
- | <note tip> | + | En las siguientes tablas se encuentran las temperaturas máximas y recomendadas |
- | Además | + | |
- | </ | + | |
- | Mas información: | + | ^ Temperatura |
- | | + | ^ Intel ^^ |
- | | + | |Core i3 (sobremesa) |
- | | + | |Core i5 (sobremesa) |
- | | + | |Core i7 (sobremesa) |
+ | |Core i9 (sobremesa) | ||
+ | |Core i3 (portátil) | ||
+ | |Core i5 (portátil) | ||
+ | |Core i7 (portátil) | ||
+ | ^ 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 ===== | ||
- | Los conectores de la fuente de alimentación | ||
- | * Conector placa base: ATX 20+4 pin | + | Aunque cada fabricante tiene una rango de temperaturas distintos, en general podemos indicar los siguientes rangos de temperaturas: |
- | {{: | + | |
- | * Discos SATA | + | ^ Componente ^ Temp. recomendada ^ Temp. máxima ^ |
- | {{: | + | |Tarjeta gráfica |
+ | |Disco duro | 30ºC | 70ºC| | ||
+ | |Placa base | 35ºC | 90ºC| | ||
- | * CPU: ATX-12V y EPS-12V | ||
- | {{: | ||
- | * Tarjetas gŕaficas: | ||
- | {{: | ||
+ | === Referencias === | ||
+ | * [[https:// | ||
+ | * [[https:// | ||
+ | * [[https:// | ||
+ | * [[http:// | ||
+ | * [[https:// | ||
- | {{: | + | ===== Ejercicios ===== |
- | * Molex (Realmente llamado Peripheral Connector): Se usa en discos IDE y ventiladores de la caja | ||
- | {{: | ||
- | Mas información: | + | ==== Ejercicio 1 ==== |
- | * [[https:// | + | |
- | * [[https:// | + | |
- | ===== Protecciones ===== | + | Haz una tabla de temperaturas |
- | Para evitar fallo en las fuentes alimentación , éstas tiene una serie de mecanismos | + | |
- | + | ||
- | * OCP (Over-Current Protection) o Protección Contra Sobrecorriente | + | |
- | * OVP (Over Voltage Protection) o Protección contra Sobretensión | + | |
- | * UVP (Under Voltage Protection) o Protección contra Baja tensión | + | |
- | * OPP (Over Power Protection) o Protección contra Sobrecarga | + | |
- | * OTP (Over Temperature Protection) o Protección contra Temperatura Elevada | + | |
- | * SCP (Short Circuit Protection) o Protección contra Cortocircuito | + | |
- | + | ||
- | Son importantes ya que pueden evitar incendios y/o estropear | + | |
- | + | ||
- | Mas información: | + | |
- | * [[https:// | + | |
- | + | ||
- | ===== Refrigeración ===== | + | |
- | La fuente de alimentación también debe ser refrigerada. Existen 2 métodos: | + | |
- | + | ||
- | * Ventilador | + | |
- | * Disipador | + | |
- | + | ||
- | La ventaja de refrigerar mediante un disipador es que se evita el ruido del ventilador. | + | |
- | + | ||
- | Mas información: | + | |
- | * [[https:// | + | |
- | + | ||
- | + | ||
- | ===== Ejercicios ===== | + | |
+ | Usando los programas: | ||
+ | * [[https:// | ||
+ | * [[https:// | ||
+ | * [[https:// | ||
+ | * [[https:// | ||
- | ===== Ejercicio 1 ===== | + | Vamos a usar las siguientes abreviaturas: |
- | Dado la fuente de alimentación [[https:// | + | * Temperatura Máxima |
- | * Factor | + | * Temperatura Recomendada |
- | | + | * Temperatura máxima alcanzada en reposo nada mas encender el ordenador (Usando alguno de los programas anteriores): |
- | | + | * Temperatura máxima alcanzada tras una hora jugando (Usando alguno |
- | * % de eficiencia al 20% , al 50% y al 100% de carga | + | |
- | | + | |
- | | + | |
- | | + | |
- | | + | |
- | * PCIe 6 pin | + | |
- | | + | |
- | | + | |
- | | + | |
- | * Tipo de refrigeración | + | |
- | | + | |
+ | Con toda esa información, | ||
- | ===== Ejercicio 2 ===== | + | ^ Componente ^ TmaxF ^ TrecF ^ TmaxReposo |
- | Dado la fuente de alimentación [[https:// | + | ^ Procesador | |
- | * Factor de Forma | + | ^ Placa base | |
- | * Potencia | + | ^ Tarjeta gráfica | |
- | * Certificación de eficiencia. | + | ^ Disco duro | |
- | * % 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 ===== | + | Nota: **Deberás adjuntar al ejercicio las capturas |
- | Busca en alguna tienda | + | |
- | | + | |
- | | + | |
- | Suponiendo que | + | Ahora haz 2 gráficas similar a la siguiente: |
- | * 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 de 5 años cada una de las fuentes de alimentación. (Precio de la fuente mas el precio de la electricidad de esos 5 años). | + | {{: |
- | ¿cuanto costaría si el precio | + | * En la 1º gráfica, |
+ | * En la 2º gráfica, el valor de cada barra será la temperatura máxima alcanzada tras una hora jugando | ||
- | ^ Fuente ^ Coste a 0,22 KWh después | + | <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 |
- | | - | - | - | | + | <note tip>Si alguna temperatura no aparece, por ejemplo la de la placa base,no hay problema. Solo documenta |
- | ===== Ejercicio 4 ===== | ||
- | Con los datos del ejercicio anterior (Para **10 años** y con el coste de la electricidad de **0,22 €**) haz una gráfica similar a la siguiente: | ||
- | {{: | + | ==== 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 5 ===== | + | Es decir el objetivo |
- | Con los datos del ejercicio anterior (Para **10 años** y con el coste de la electricidad | + | |
- | {{: | + | 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. | ||