Esta entrada es parte de la serie “¿PC lenta?”, en la cual se exploran las distintas causas posibles de la lentitud percibida de una PC utilizando terminología sencilla y fundamentos presentados de una manera fácil de ententer.
Primero lo primero
Una de las leyes fundamentales de la física dice que la energía no se crea ni se destruye, sino se transforma. Pero… si la energía no desaparece, tiene que ir a parar a algún lado, ¿no?
Nuestras PCs utilizan energía eléctrica para funcionar. Parte de esa energia es transformada en:
- El poder de cómputo del que nos servimos al utilizar nuestros PCs, en esa capacidad de devorar números a un ritmo que hubieramos creído imposible hace unas décadas.
- Energía cinética para mover componentes mecánicos tales como los rotores de los coolers, el rotor y actuador del disco duro, entre otros componentes.
- Luz, como es el caso de los LEDs, que ahora son tan prominentes en PCs “gamer”, o la luz de fondo del monitor de una PC de escritorio o la pantalla integrada de las laptops.
Christian Wiediger @ Unsplash 
Aviv Rachmadian @ Unsplash 
Frank R @ Unsplash 
Fernando Hernandez @ Unsplash
Sin embargo, no todo es perfecto.
Durante su funcionamiento, los dispositivos electrónicos también desperdician energía eléctrica en forma de calor. Esto se debe a la tasa de eficiencia energética de los diferentes dispositivos, lo cual está relacionado a la resistencia que sus componentes ofrecen ante el flujo de electricidad.
Mientras más eficiente es un dispositivo, puede realizar más trabajo o emitir menos calor utilizando la misma cantidad de energía eléctrica, o realizar la misma cantidad de trabajo consumiendo menos energía. Por el contrario, un dispositivo ineficiente desperdicia mucha energía eléctrica en forma de calor.
El calor dentro de una PC
Como se dijo anteriormente, las PCs generan calor al funcionar. Es por esto que deben incorporar mecanismos para disipar el calor que sus componentes generan.
Generalmente, esta disipación del calor se realiza llevando el calor desde un punto pequeño hacia una superficie más grande, con el fin de que el calor sea transferido hacia el aire a través de esta superficie de contacto con la misma. Los componentes encargados de esto se llaman “disipadores” (en inglés: heatsinks).
Disipador de aluminio extruido 
Combo de disipador + cooler (HSF)
En la mayoría de los casos (no siempre!) se utilizan “coolers” (pequeños ventiladores), cuya misión es mantener aire fresco fluyendo a través del disipador y empujando el aire caliente hacia afuera del computador. La combinación de un disipador y un cooler se llama “HSF” (heat sink and fan)
Los HSF de alto rendimiento suelen combinar características tales como: coolers de gran tamaño, materiales de alta conductividad términa como el cobre y muchas capas delgadas de metal que incrementan la superficie de contacto con el aire. Esto hace que se obtenga un mejor intercambio de calor y por ende mayor eficiencia al disipar calor desde los componentes electrónicos hacia el aire.
Sin embargo, entre los puntos de calor y los disipadores debe aplicarse un material que actúe como “facilitador” del flujo de calor desde el componente (ej: CPU) hacia el disipador. Para esto se suele usar “pasta térmica“: un compuesto químico cuyas propiedades ayudan a llenar los vacíos entre las superficies de contacto y promueven el flujo de calor.
Las pastas térmicas vienen en muchas variedades, que difieren en el tipo de sustrato utilizado, los agentes químicos activos, conductividad térmica, precio, aplicabilidad, etc. Es un tema amplio que merece su propia publicación otro día.
Los componentes que suelen generar más calor dentro de una PC son (en orden de importancia):
- El procesador (CPU)
- La tarjeta de video (GPU)
- El disco duro (HDD)
Hay otros componentes que también generan calor, pero en cantidades minúscilas a comparación de estos 3 😉
PC + Calor = Malo
El calor dentro de una PC es algo indeseable.
Los dispositivos electrónicos de una PC están basados en transistores. Millones y millones de transistores. Estos son los componentes fundamentales de la electrónica moderna, sin ellos no tendríamos computadoras como las conocemos hoy, ni muchas de las tecnologías relacionadas.
Los transistores se basan en materiales denominados semiconductores: materiales cuyas propiedades de conductividad eléctrica pueden ser alteradas “al vuelo”. Es esto lo que posibilita el funcionamiento de dispositivos digitales: ceros y unos, o presencia y ausencia de nivel de voltaje.
El problema es que las propiedades semiconductoreas de los transistores se ven afectadas según la temperatura en que operan:
- Temperaturas muy bajas = no hay flujo de corriente
- Temperaturas muy altas = no se puede interrumpir el flujo de corriente.
Es por esto que las temperaturas deben mantenerse dentro de un rango que permita la operación estable de los transistores.
Es generalmente aceptado (me corrigen si no es así, gracias) que los componentes de una PC se encuentran a salvo operando entre los 30 y los 80 ºC. Es normal que el CPU o el GPU de una PC alcance temperaturas de entre 80 y 90 ºC al ser exigido al máximo de su capacidad, pero esto debería darse durante momentos pico, no durante períodos prolongados. Correr con temperaturas tan altas por mucho tiempo puede hacer fallar al hardware, o degradar su longevidad de manera significativa.
Actualmente las PCs están equipadas con una variedad de sensores, entre ellos hay termómentos digitales que le permiten regular el rendimiento de sus componentes en caso de sobrecalentamiento. En la práctica, esto quiere decir que cuando un CPU u otro dispositivo sobrecalienta, su rendimiento es disminuido a propósito con el fin de no “fritarse” en el proceso. A esto se le denomina “estrangulamiento término” (thermal throttling).
Es una buena práctica monitorear la temperatura de una PC que rinde por debajo de lo esperado. Quizás se encuentre corriendo bajo estrangulación términa buena parte del tiempo!
Pero… ¿Por qué anda tan caliente?
Las razones más comunes por las cuales una PC sobrecaliente son las siguientes:
- Refrigeración insuficiente: Quizás el PC se encuentra en un lugar que no permite un flujo de aire suficiente. Esto es muy común, y los ejemplos más notorios son PCs de escritorio ubicadas en muebles pequeños y cerrados o laptops ubicadas encima de superficies blandas (ej: camas o cabeceras) que obstruyen sus ventilaciones.
- Pasta térmica seca: Mucha gente utiliza sus PCs durante años sin darles mantenimiento. Todos los componentes que llevan instalado un disipador o radiador vienen con pasta térmica pre-instalada de fábrica. Con el pasar del tiempo, esta se reseca y pierde sus propiedades termo-conductoras, por lo que cada vez más calor se queda “atrapado” en el componente del PC en lugar de ser disipado hacia el aire.
- Acumulación de suciedad: El rendimiento de un disipador se ve afectado cuando está sucio (porque se disminuye el contacto con el aire) u obstruido (porque el aire no puede fluir libremente a través del mismo).
- Coolers averiados: Si el cooler de un componente importante como el CPU falla, el efecto va a ser muy notorio. En algunos casos la PC puede llegar a apagarse con el fin de evitar fritarse.
Mueble que ofrece ventilación pobre 
CPU con pasta térmica seca 
Disipador sucio 
Disipador de laptop: caso leve 
Disipador de laptop: caso grave 
Speccy reportando sobrecalentamiento
Recomendaciones.-
- Mantener la PC en un lugar bien ventilado y libre de obstrucciones para el flujo de aire.
- Realizar mantenimiento periódico a la PC, con el fin de evitar la excesiva acumulación de polvo y otros tipos de suciedad que puedan comprometer su funcionamiento.
- Revisar las temperaturas de la PC con utilidades como Speccy, como una medida preventiva.
- Cambiar la pasta térmica del CPU y otros componentes que lo requieran cuando sea necesario, es decir, cuando la PC empiece a recalentar.
En resumen
- Procure mantener su PC saludable, en un lugar libre de obstrucciones que impidan su ventilación adecuada, limpio y alejado del polvo y/o humedad excesivos.
- Monitoree regularmente la temperatura de su PC. Speccy (más amigable) y HWInfo (más técnico) pueden ayudarle en eso.
- Realice mantenimiento regular, limpiando cualquier acumulación de suciedad y cambiando de pasta térmica a los componentes principales, con especial atención en el procesador (CPU).
Eso es todo por ahora. Se alargó el asunto jeje. Si ha llegado hasta este punto: ¡Gracias, y felicidades!
Nos vemos en la siguiente entrada. Saludos.
Comments