Enfriadores de CPU: refrigeración líquida frente a refrigeración por aire

Al igual que cualquier hardware de PC potente, la CPU genera calor durante el funcionamiento, lo que requiere una refrigeración adecuada para un rendimiento óptimo.

Como explica el arquitecto térmico y mecánico de Intel, Mark Gallina, durante el funcionamiento normal, los transistores dentro de la CPU convierten la energía eléctrica en energía térmica (calor). Este calor aumenta la temperatura de la CPU. Sin una solución de refrigeración eficaz, la CPU puede superar su temperatura de funcionamiento segura.

Entonces, ¿cuál es la mejor manera de mantener la CPU funcionando a una temperatura ideal? Si bien existen varios métodos para enfriar los procesadores, la mayoría de las computadoras de escritorio y portátiles utilizan refrigeradores de aire o refrigeradores líquidos. Profundicemos en los principios, ventajas y desventajas de la refrigeración líquida y la refrigeración por aire.

 

1. Principios de funcionamiento de los refrigeradores de CPU

1.1 Refrigeración por aire

Los refrigeradores de CPU líquidos y de aire funcionan según principios similares. Básicamente, absorben el calor de la CPU y luego lo disipan del hardware. El calor generado por el procesador se dispersa sobre la cubierta metálica del disipador de calor integrado (IHS) de la CPU. Posteriormente, el calor se transfiere a la placa base del refrigerador. Luego viaja a través de tuberías de líquido o calor hasta un ventilador, que expulsa el calor del refrigerador y finalmente sale de la PC. Aunque el mecanismo básico es similar, los dos métodos difieren significativamente en cómo logran la disipación del calor.

1.2 Refrigeración líquida

Las opciones de refrigeración líquida se pueden clasificar en términos generales en refrigeradores todo en uno (AIO) o circuitos de refrigeración personalizados. Aquí, nos centraremos en los refrigeradores líquidos AIO, aunque los principios básicos de cómo el líquido enfría la CPU son los mismos en ambos.

El proceso de enfriamiento en los refrigeradores líquidos comienza desde la placa base conectada al IHS de la CPU. El IHS tiene una capa de pasta térmica para mejorar la transferencia de calor entre las dos superficies. La superficie metálica de la placa base es parte del bloque de agua, diseñado para contener el líquido refrigerante.

A medida que el líquido refrigerante pasa a través del bloque de agua, absorbe calor de la placa base. Luego, el líquido avanza por el sistema y llega al radiador a través de uno o dos tubos. El radiador expone el líquido al aire, ayudando a enfriar. Posteriormente, el ventilador acoplado al radiador expulsa el calor del refrigerador. Luego, el líquido refrigerante vuelve a entrar en el bloque de agua y el ciclo se repite.

 

2. Factores a considerar al elegir un método de enfriamiento

2.1 Precio

Los precios varían significativamente según las funciones priorizadas. Generalmente, los enfriadores de aire son más económicos porque funcionan de manera más sencilla. Ambos tipos tienen versiones de nivel básico y de gama alta. Los enfriadores de aire avanzados pueden presentar disipadores de calor más grandes, mejores ventiladores y diseños estéticos diversos. Los refrigeradores líquidos AIO de alta gama pueden tener radiadores más grandes y ofrecer opciones de personalización, como control de software para la velocidad del ventilador y la iluminación.

2.2 Facilidad de instalación

Si bien la instalación de refrigeradores líquidos AIO suele ser más compleja que la de los refrigeradores de aire estándar, sigue siendo relativamente sencilla. La mayoría de las AIO incluyen un bloque de agua, dos mangueras para hacer circular el líquido refrigerante y un radiador. Los pasos adicionales implican conectar el bloque de agua, de forma similar a instalar un enfriador de aire, y luego conectar el radiador y el ventilador para disipar eficientemente el exceso de calor. Dado que el líquido refrigerante, la bomba y el radiador están integrados en el dispositivo (de ahí el nombre "Todo en Uno"), se requiere una supervisión o mantenimiento mínimos después de la instalación.

Por otro lado, instalar un bucle personalizado requiere más esfuerzo y conocimiento. El proceso de instalación inicial puede llevar más tiempo, pero la flexibilidad adicional permite una mayor personalización. Además, se pueden incluir otros componentes como la GPU en el bucle si es necesario. Cuando se implementan correctamente, estos bucles personalizados más complejos pueden admitir varias formas y tamaños.

2.3 Tamaño

Los enfriadores de aire pueden ocupar una gran superficie, pero están confinados a un área específica en lugar de estar distribuidos por todo el sistema. Cuando se utiliza un AIO, es necesario asignar espacio para el radiador y se deben tener en cuenta consideraciones como la orientación y alineación correctas del bloque de agua y las tuberías de líquido. Si la computadora es relativamente pequeña, un enfriador de aire grande podría no ser la mejor opción. Los enfriadores de aire finos o los enfriadores líquidos AIO con radiadores más pequeños pueden ser más adecuados. Al planificar actualizaciones o seleccionar un gabinete, asegúrese de que haya suficiente espacio disponible para la solución de enfriamiento elegida y que el gabinete sea compatible con el hardware seleccionado.

2.4 Ruido

La refrigeración líquida, especialmente en las AIO, suele ser más silenciosa que los ventiladores de los refrigeradores de CPU. Sin embargo, esto no es absoluto, ya que existen refrigeradores de aire diseñados específicamente para reducir el ruido. La configuración del ventilador o la elección de los ventiladores también pueden afectar el ruido generado. En general, la refrigeración líquida tiende a producir menos ruido, ya que las bombas pequeñas suelen estar bien aisladas y las velocidades del ventilador del radiador suelen ser más bajas que las de los refrigeradores de CPU.

2.5 Regulación de temperatura

Para tareas que requieren un uso intensivo de la CPU, como renderizado o transmisión de vídeo, la refrigeración líquida puede ser la opción preferida. La refrigeración líquida es más eficiente que la conducción pura a la hora de dispersar el calor sobre una superficie de convección más grande (el radiador), lo que permite velocidades más bajas del ventilador (mejor reducción de ruido) o una mayor potencia general. En otras palabras, es más eficaz y, a menudo, más silencioso. Si el objetivo es lograr las temperaturas más bajas posibles o tener una solución más silenciosa y el proceso de instalación un poco más complicado es aceptable, la refrigeración líquida podría ser la opción óptima.

Los refrigeradores de aire son excelentes para transferir calor fuera de la CPU, pero posteriormente el calor se dispersa dentro de la carcasa, elevando la temperatura general del sistema. Los refrigeradores líquidos, con ventiladores en el radiador, son más eficaces para transferir calor fuera del sistema.

 

La elección entre refrigeración líquida y por aire depende de cómo se utilice la computadora y del rendimiento y la carga de trabajo esperados. Si las prioridades son un funcionamiento casi silencioso, una refrigeración óptima y la voluntad de pagar un precio más alto, la refrigeración líquida es la opción adecuada. Para aquellos que buscan una solución más económica con una instalación sencilla y que estén dispuestos a sacrificar algo de rendimiento y reducción de ruido, se recomienda la refrigeración por aire.

 

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