Temperaturas en nuestra CPU
Los procesadores han avanzado mucho con el tiempo, cada vez incorporando más núcleos y nuevas tecnologías, aumentando su potencia y haciendo así que cada vez consuman más energía y aumenten su tamaño, con algunos modelos llegando a mezclar diferentes tipos de núcleos como con las últimas generaciones de Intel.
Todo esto ha hecho que con los nuevos procesadores se requieran potentes disipadores para controlar sus temperaturas y así poder exprimir su rendimiento al máximo, ya que si aumentan demasiado de temperatura correremos el riesgo de dañar nuestro procesador o de que este pierda rendimiento, haciendo entonces que nos podamos preguntar qué temperaturas serán las óptimas para sacarle el máximo partido a nuestro procesador.
Esta pregunta es difícil de responder, puesto que la temperatura del procesador puede variar mucho dependiendo del uso que le demos y obviamente también del disipador que tengamos, por lo que dependiendo de la tarea podremos tener diferentes temperaturas objetivo, puesto que por ejemplo una CPU no tendrá las mismas temperaturas ni de cerca realizando tareas de renderizado usando el 100% de sus recursos que jugando a videojuegos.
Por eso, el rango de temperaturas objetivo será algo diferentes dependiendo de qué es lo que hagamos en cada momento con nuestra CPU, aunque algo común para todas las tareas será la temperatura máxima de funcionamiento, la cual nunca deberemos sobrepasar.
Midiendo la temperatura y evitando valores peligrosos
Todos los dispositivos y componentes electrónicos ya sean procesadores, tarjetas gráficas, módulos de RAM, discos duros o pequeños elementos como condensadores o transistores tienen una temperatura máxima de funcionamiento. Esta temperatura es la máxima temperatura que podrán alcanzar en funcionamiento sin degradarse o dañarse de forma permanente, y por eso es muy importante tenerla en mente a la hora de hablar de temperaturas.
En el caso de los procesadores esta temperatura se encuentra entre los 95 y los 110 grados dependiendo del modelo de procesador, aunque es recomendable que en cada caso busquemos la temperatura de máxima de nuestro procesador para saberla con certeza y evitar dañarlo. Aun así, las CPUs tienen un módulo interno (en el caso de Intel este módulo se encuentra en el chipset y se llama "Intel Management Engine") que se encarga de reducir la frecuencia o incluso apagar el sistema si esta temperatura se sobrepasa en cualquier momento para evitar daños en el procesador, pero no todas las piezas cuentan con esa capa de protección, como procesadores muy antiguos u otras piezas que no tienen sondas de temperatura.
Otro punto muy importante a la hora de ver y controlar la temperatura de nuestro procesador es saber como se mide la temperatura en ellos, ya que los procesadores modernos suelen incluir numerosos sensores en diferentes partes que darán temperaturas diferentes pudiendo llevar a confusión si no se saben leer. Para empezar la temperatura del procesador se puede medir en dos sitios, en su interior, o bien en la superficie de su IHS o disipador integrado en caso de que tenga uno, el cual sería la "caja" de metal que cubre los chips de la CPU y donde podemos ver impresos su modelo y logo de la marca. Generalmente, se suele hablar de las temperaturas en el interior de la CPU, pero no hay que asustarse si vemos una Tcase con una temperatura diferente, la cual será la temperatura en su superficie.
Midiendo la temperatura en su interior cada CPU puede presentar valores diferentes, con unas dando solo un valor general y otras dando detalles para cada una de las secciones internas de la CPU como temperatura de cada uno de los núcleos y de los gráficos integrados por separado.
Por ejemplo en la captura de pantalla anterior podremos ver como se desglosan las temperaturas de cada uno de los núcleos como es frecuente en las CPUs de Intel y luego se presenta además una "CPU Package" haciendo referencia a la temperatura media (la cual es la que suele aparecer en caso de solo darse un valor) y un "Core Máx" dando el valor del núcleo más caliente de la CPU. En la sección inferior se dan en este caso las temperaturas de cada sección de la CPU separando núcleos lógicos, gráficos integrados y resto de la CPU, además aquí no tendremos "Tcase" al ser un procesador de portátil que no tiene IHS. Por último tendremos la "Tjuncton" o "Tjunction Max" que es un nombre que se le suele dar a la temperatura máxima de la CPU.
Temperaturas para maximinzar el rendimiento
Por ahora conocemos el valor máximo al que querremos tener una CPU, que será la temperatura máxima de funcionamiento, pero si queremos obtener el máximo rendimiento de nuestro procesador tendremos que tener una temperatura inferior a esa para que este pueda subir su frecuencia de funcionamiento más allá de la frecuencia base gracias a tecnologías como el turbo boost de Intel o el PBO de AMD.
Estas tecnologías se activarán siempre que se den ciertas situaciones de funcionamiento como que haya potencia suficiente, que el chip sea estable y que se encuentre por debajo de su temperatura máxima de funcionamiento y subirán las frecuencias y potencia del chip hasta llegar a su temperatura máxima, hasta llegar al límite de frecuencia que tengan configurado o algún otro factor limitante.
Por tanto, podríamos definir la temperatura óptima de funcionamiento para nuestra CPU como el rango de valores en los cuales el procesador esté lo suficientemente frío como para poder aplicar las tecnologías de aumento de rendimiento como el turbo boost, precisión boost o PBO al completo mientras tengamos el chip sometido a carga. Estas temperaturas variarán según el modelo de cada CPU, pero siempre serán inferiores a la temperatura máxima de funcionamiento y superiores a la temperatura ambiente.
Esta definición de temperatura óptima puede parecer algo abierta, al ser poco precisa, ya que generalmente entre la temperatura ambiente y la temperatura máxima del procesador podrá haber 50 grados o más incluso en un día de verano, pero la realidad es que los procesadores no tienen un rango de temperaturas de funcionamiento tan cerrado como otras máquinas como un motor de coche que si tiene un rango de temperaturas óptimo de 90 a 100 grados generalmente en el cual obtendremos su mejor rendimiento. Esto es porque los procesadores no tienen partes móviles y mientras que no se llegue a temperaturas peligrosas a la CPU le dará igual estar a más o menos temperatura. Otra cosa son los beneficios que podremos obtener al tener el procesador a menos temperatura, como tener una mejor resistividad y, por tanto, una mayor estabilidad, aunque esto solo importará realmente si estamos haciendo overclock extremo.
El papel de la disipación en la temperatura óptima
Conocer la temperatura óptima es solo un paso para exprimir y cuidar lo máximo nuestro procesador, pero no el único porque tendremos que mantener el chip en ese rango de temperaturas, lo cual no es siempre fácil. Esto se complica con los procesadores más potentes y que más energía consumen como los últimos i9 de Intel, o los que tienen poca superficie de disipación como los nuevos Ryzen 9 más potentes de AMD, donde puede llegar a ser imposible mantenerlos en ese rango debido a que desprenden tanta energía que no es posible transferirla al sistema de disipación.
Esto hace que aun usando sistemas de refrigeración de alto rendimiento como sistemas de refrigeración líquida a medida o incluso nitrógeno líquido no sea posible mantener las temperaturas internas del chip bajo control en algunas tareas como test de rendimiento o renderizado.
Pero en la mayoría de casos esto no será un problema y si por algo no llegamos a esa temperatura siempre podremos mejorar nuestro sistema de refrigeración por un disipador por aire más grande, o por un sistema de refrigeración líquida de más potencia. Otra opción para bajar las temperaturas podrá ser cambiar la pasta térmica de nuestra CPU si no lo hemos hecho recientemente o usar la técnica del undervolt, que consiste en bajar el voltaje del procesador para que este funcione a la misma frecuencia o una ínfimamente inferior, pero con un consumo energético menor y, por tanto, una temperatura también inferior.
Sobre todo, el undervolt es útil en ordenadores portátiles donde cambiar el disipador no es posible y donde generalmente si se podrán llegar a temperaturas muy altas en los procesadores debido a la falta de potencia de disipación, lo cual se puede traducir en pérdidas de rendimiento por estar a temperaturas muy altas que no permiten al chip usar todo el rango de frecuencias disponibles.
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