TÉCNICAS DE
VENTILACIÓN
¿Porqué se calientan tanto los
microprocesadores?
Un microprocesador funciona con transistores, estos transistores pueden llegar a
tener 3 estados que son 0, 1 e indefinido. Dentro de cualquier microprocesador
hay varios millones de estos transistores, para hacer un cambio de estado
necesitan un consumo de energía, y este consumo hace que se caliente el
microprocesador. Primer problema: a más consumo de energía más calor
irradiado, y segundo, a más velocidad (Mhz) del microprocesador más cambios de
estado, lo que representa también más calor irradiado.
La única forma de luchar contra la temperatura es
intentar bajar el consumo eléctrico, pero eso implica reducir la tecnología de
fabricación, hoy en dia los Pentium 4 están trabajando con tecnología
de 0,13 micras (1 micra = 1 metro / 1.000.000) y dentro de muy poco llegaran a
0,09. Trabajar con esta tecnología quiere decir que las pistas entre
transistores son del doble de tamaño de esta medida. Ahora mismo estamos
llegando a límites físicos al trabajar con pistas de 0,00000018 metros,
estamos trabajando a nivel casi atómico.
Efectos del calor sobre el hardware
Los microprocesadores de hoy en día alcanzan
temperaturas de más de 100ºC en décimas de segundo sin un disipador. Este
cambio de temperatura tan brusco puede llegar a romper el cristal de silicio, es
decir el corazón de los microprocesadores.
A más de unos 45ºC las señales internas de los
microprocesadores llegan con ruido, y esto se transforma en cuelgues en el
sistema, las temidas 'pantallas azules', por eso es muy importante intentar
mantenerlo por debajo de esta temperatura.
¿Como se propaga el calor?
Por convección: en un líquido o en un gas el calor
sube y el frío baja. (Ventiladores)
Por conducción: en un metal el calor se reparte por
toda su superficie. (Disipadores)
Por radiación: el calor se mueve a través de
fotones en la banda infrarroja, es decir se mueve a través de la luz, por eso
afecta más a las superficies oscuras y sin brillo.
Los disipadores
Tenemos que buscar un metal que nos de una buena transferencia de calor y el
precio no sea excesivo. Los metales tienen un valor que es la conductividad térmica,
a mayor conductividad mejor, por supuesto. El valor entre paréntesis es la
conductividad en los siguientes materiales: Diamante (2300), Tántalo (575),
Plata (427), Cobre (398), Oro (315), Aluminio (237), Acero (80)...
Todos sabemos que el Diamante, el Oro y la Plata son
muy caros, el Tántalo también por ser muy raro en la naturaleza por lo tanto
nos queda el Cobre y el Aluminio, y por las cifras está claro que si podemos,
hemos de elegir Cobre.
Por supuesto, en cualquier disipador a mayor
superficie mayor intercambio con el aire, con lo cual habrá una mejor disipación.
Los ventiladores
No solo necesitamos un disipador para evacuar el calor, necesitamos un
ventilador para que nos mueva el aire más rápidamente del disipador. En un
ventilador, es importante: primero el caudal de aire, a mayor caudal más rápido
se disipa el calor con lo cual es importante que el ventilador gire a muchas
revoluciones, auque esto implica que el ventilador hará mucho más ruido.
Segundo, la superficie, es decir a mayor ventilador mejor evacuación de calor.
Hay dos tipos de ventiladores, los que utilizan cojinetes sin bolas para mover las
aspas (Sleeve Bearing), la principal desventaja
de estos es la corta vida de los ventiladores que al no tener bolas se deforman
los cojinetes. Y los que utilizan cojinetes con bolas (Ball Bearing) , lo que
repercute en mayor vida de funcionamiento y menos problemas contra la suciedad a
cambio de un mayor ruido.
Los nuevos ventiladores silenciosos utilizan un
sensor de temperatura para bajar las revoluciones del ventilador y hacer menos
ruido, es decir cuando la CPU no está muy caliente el ventilador apenas hace
ruido, principalmente lo utiliza la gente que tiene el ordenador encendido 24
horas y por la noche al hacer más frío casi no se escuchan.
La masilla o silicona para semiconductores
Se utiliza para quitar las burbujas de aire que pueden quedar entre el disipador
y la CPU, y así conseguir una mejor transferencia, por eso las mejores son las
que llevan algún componente de plata (óxido) y cuanto más mejor. No hay que
poner mucha silicona, se ha de poner muy poca y solo en el corazón de la CPU. LA
SILICONA NO SE UTILIZA PARA PEGAR COMO PIENSAN ALGUNAS PERSONAS.
¿Cómo se puede bajar la temperatura?
Primero: escogiendo una caja en la que la fuente de
alimentación no quede justo encima del ventilador de la CPU (fuentes en
vertical).
Segundo: crear un flujo de aire dentro de la caja,
para ello se utiliza un sistema de 2 ventiladores, uno en la parte delantera de
la caja, que es el que introduce el aire frío, y otro en la parte trasera que
extrae el aire caliente. Tanto AMD como INTEL, recomiendan como mínimo un
ventilador de caja en la parte trasera para extraer aire caliente.
Tercero: el ordenador tiene que quedar siempre en un
sitio abierto, no podemos introducir el ordenador en un armario o mueble
empotrado, el ordenador necesita respirar, si no se nos reseteará al rato de
estar encendido.
Cuarto: no solo se calienta la CPU, también se
calienta nuestra tarjeta gráfica, discos duros y grabadoras, por eso es
importante escoger VGA's con ventiladores y poner en los discos duros (sobretodo
en los de 7.200 rpm o más) algún sistema de ventilación (sobre todo en
equipos de edición vídeo digital con varios discos funcionando constantemente).
RECORDAD, ESCATIMAR EN VENTILACIÓN REPERCUTE
DIRECTAMENTE EN LOS CUELGUES Y RESETEOS DE LOS EQUIPOS
FAQ
DE VENTILACIÓN
Este FAQ (Frequently Asked Questions, Preguntas y
respuestas más frecuentes), va destinado a todas aquellas preguntas que han
hecho nuestros clientes después de leer el artículo sobre técnicas de
ventilación.
¿Qué es una célula Peltier?
Una Célula Peltier se basa en un principio físico-electrónico que descubrió
Peltier (de ahí el nombre) el resultado es una especie de chapita que al
aplicarle corriente una de sus caras se enfría mucho, tanto como se calienta la
otra. Es decir, por una cara puede estar a unos 20ºC y por la otra a unos 80ºC.
Las células Peltier que se comercializan en el mercado, esencialmente están
compuestas por dos tipos de elementos semiconductores, Telururo de Bismuto y el
Seleniuro de Antimonio. Debido a la escasez de alguno de los componentes y a su
baja producción, el coste de estos aun es elevado en el mercado. Las placas cerámicas
que están dispuestas en ambas caras llevan pistas de cobre.
¿Es recomendable el uso de células
Peltier?
Rotundamente NO. No es recomendable por los
siguientes motivos:
(salvo en equipos en los queramos rendimiento máximo haciendo OVERCLOCKING)
- Consumen muchísimo, se pueden llevar desde 1 a 6 amperios, es decir,
necesitaremos fuentes de alimentación de mucha potencia, mínimo 400W.
- El aumento de consumo repercute directamente en la temperatura, a más
consumo más se calentará el resto del sistema.
- La CPU nos la mantendrá a una temperatura bastante estable pero tenemos
que pensar que el lado caliente son unos 80ºC que estamos dando al sistema.
- Las células Peltier pueden causar condensación, dependiendo de la
temperatura ambiente y de la humedad relativa. Todos sabemos que la
condensación y los componentes electrónicos no se llevan muy bien.
Conclusión, los beneficios que pueden causar las células
Peltier son muy pequeños comparados con los problemas que nos pueden llegar a
dar.
¿Qué cajas son las recomendadas?
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Para profesionales: Cajas PRO de ALUMINIO, lleva cuatro ventiladores de serie, uno de entrada
de aire en el frontal, uno de salida en la parte trasera y dos en el
lateral para mover el aire en el interior. Al estar fabricada en
aluminio disipa mucho mejor el calor, el aluminio conduce mejor el calor
que el acero.
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Mejor relación calidad/precio:
serie PLATINUM, los dos ventiladores traseros incluidos nos ayudan
muchísimo a la hora de extraer calor del microprocesador, y la
posibilidad de poner cuatro ventiladores en el frontal de 80 x 80 mm la
hacen ideal para poner discos duros a 7.200 rpm o más. Incluso para
poner discos duros SCSI no necesitaríamos ventilación adicional
directa.
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Económicas: GRIS TEIDE y WHITE SITGES, tienen la opción de poner dos ventiladores de
80 x 80 mm, uno en el frontal y otro en la parte trasera, con esto
llegamos a conseguir un flujo de aire perfecto para cualquier tipo de
procesador.
ver http://www.europcs.info/ftp/marcas/ats/cajas/nuevas.html
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¿Qué programa se puede utilizar para
monitorizar las temperaturas en Windows?
El programa Motherboard Monitor es uno de los mejores para este cometido, no
solo controla temperaturas, también controla las revoluciones de los
ventiladores o los voltajes de la placa base. En la Web
del fabricante además del programa que es gratuito y está en español (bajando
el pack de idiomas) existen extensiones, esto nos permitirá bajar las
revoluciones de los ventiladores, apagar el ordenador ante una subida de la
temperatura, ver la temperatura a través de un display por puerto serie, etc...
Documento publicado 11.03.2003
Corregido por Carlos Vaquero para ATS Computer (Madrid)
Documentación y traducción gracias a internet y motor
búsqueda (google).
Carlos@EuroPCs.Net
ATS Computer
Servicio Técnico