| Todo ensamblador conoce bien los beneficios de utilizar poderosos coolers que mantengan refrigerados los componentes de la PC, haciendo circular el aire alrededor de los mismos. Sin embargo, hay unos cuantos conceptos básicos acerca de la ventilación que pueden pasarse por alto, derivando en soluciones de cooling inadecuadas, ya sea por que producen un ruido excesivo o por que no ventilan lo suficiente. En esta serie de notas haremos un repaso de los conceptos básicos de la refrigeración por aire en las PCs.
Antiguamente, se podía confiar en que el pequeño ventilador de la fuente realizara la tarea de succionar el aire caliente de la PC para mantener a todos los componentes a una temperatura adecuada para su funcionamiento. Hoy en día, dada la densidad y velocidad de los recientes procesadores, motherboards y placas de video, es imposible conformarse únicamente con ese mecanismo de ventilación.
Lo primero que debe tenerse en cuenta es que, en general, cuanto menor sea la temperatura de los componentes, mejor será su funcionamiento. La razón de esto es que, cuando las partes sensibles se calientan, se expanden en volumen, y dado que los chips son cada vez más densos, aún las variaciones más pequeñas pueden causar una notable degradación de su performance.
El método más común de mantener a las PCs a una temperatura adecuada es utilizar una combinación de ventiladores, disipadores de calor y una pequeña dosis de química para llevar el aire caliente fuera del gabinete, reemplazándolo por aire fresco.
Conceptos básicos de ventilación
La velocidad a la que circula la electricidad por dentro de los circuitos –cada vez más apretados– de los chips es la causante de la gran cantidad de calor que éstos producen. Para eliminar todo este calor, la primera clave es la transferencia térmica. Al colocar algún material directamente en contacto con un componente caliente, el calor fluirá desde el componente hacia el material en cuestión. Comúnmente, el material utilizado es una pieza de aluminio o de cobre, dada la cualidad de estos metales de mover el calor rápidamente. El aluminio es bueno para esta tarea, pero el cobre es mejor.
Al colocar una pieza de cobre (por ejemplo) sobre un micro en funcionamiento, dicha pieza de cobre absorbe el calor producido por el micro, hasta que ambas partes quedan a igual temperatura. En ese momento, la transferencia de calor cesa, por lo cual debe buscarse la forma de que la transferencia continúe mientras el chip siga funcionando y generando calor.
Para que la pieza de cobre pueda seguir “robándole” calor al procesador, debe a su vez descargar el calor absorbido hacia otro lado. La solución para esto son los disipadores. La función de los disipadores consiste en aumentar la superficie de contacto entre nuestra pieza de cobre y el aire que la circunda; cuanto mayor sea la superficie, mayor será el intercambio de temperatura entre la pieza de cobre y el aire. Sin embargo, para que la transferencia no cese, este aire debe moverse continuamente, lo cual obviamente se consigue con el agregado de un ventilador.
Colocando un ventilador por encima o al costado de los disipadores se logra renovar constantemente el aire que rodea a éstos, y por lo tanto la transferencia de calor entre el procesador, la pieza de cobre y el aire se mantiene constante. El siguiente paso consiste en llevar el aire caliente fuera del gabinete, ya que si ignoramos este problema, llegará un momento en que ya no quede aire fresco dentro de la PC, y por lo tanto la transferencia térmica una vez más dejará de ocurrir.
La respuesta a esta necesidad son más ventiladores; preferiblemente, uno de entrada que introduzca aire fresco dentro del gabinete y otro de salida que expulse el aire caliente fuera de la PC.
Hasta aquí hemos enunciado los principios básicos de refrigeración por aire de los componentes de una PC: piezas metálicas (de cobre o aluminio) que absorban el calor de los componentes, disipadores que aumenten la superficie de contacto de las piezas metálicas con el aire circundante, ventiladores que hagan circular el aire alrededor de los disipadores, y otros ventiladores que renueven continuamente el aire dentro del gabinete.
En la segunda parte de esta nota veremos el papel que juegan el gabinete, la fuente, el micro y demás componentes en el diseño de una solución de cooling óptima para cada PC. |
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