ventilación y disipación de calor en ordenadores

Un microprocesador  interno (CPU) de cualquier  ordenador o servidor 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 día 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, aunque 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.