Refrigeración del microprocesador

Escrito por Rafa Morales el 17 Mayo 2019
Refrigeración en el microprocesador

El microprocesador, debido a su alta velocidad de procesamiento, genera una gran cantidad de calor, la cual puede dañar sus componentes, de ahí que sea necesario disipar la mayor parte del calor generado y evitar su sobrecalentamiento.

 

Mecanismos de refrigeración

Existen dos mecanismos diferentes de refrigeración para la disipar calor del microprocesador.

 

1) Refrigeración por aire

Es el mecanismo más sencillo, el cual incorpora los siguientes dos dispositivos.

El disipador es un elemento pasivo en esta refrigeración, porque no necesita energía para funcionar. Se sitúa en contacto directo con el microprocesador para extraer su calor por conducción. Que disipe más o menos calor dependerá de el material con el que esté fabricado (aluminio, cobre o mezcla de ambos, el aluminio disipa mejor el calor pero el cobre transmite mejor el calor de un metal a otro) y el diseño de sus láminas.

El ventilador es un elemento activo en esta refrigeración, porque necesita energía para funcionar, se encarga de enviar aire al disipador para enfriarlo por convección.

Este mecanismo hace que el calor generado por el microprocesador se expulse al interior del chasis del equipo, por lo que se debería instalar un ventilador en el chasis que expulsara el calor del chasis hacia el exterior y generar un flujo de aire.

Procesador ventilador y disipador

 

2) Refrigeración líquida

Como alternativa se puede utilizar la refrigeración líquida (watercooling) que es una técnica de enfriamiento que utiliza un líquido refrigerante que extrae el calor del microprocesador por convección, el cual posteriormente se refrigera y vuelve a pasar por el microprocesador.

Refrigeración líquida

 

Pasta térmica

Normalmente se coloca entre el procesador y el disipador una pasta térmica para ayudar en la transferencia de calor. La pasta térmica es una masilla que puede presentarse en múltiples formatos, donde el más común es una especie de líquido muy denso y espeso. Generalmente tiene un color metálico debido a sus componentes, aunque también hay otras variantes que presentan una tonalidad blanca.

Pasta térmica

La principal característica de la pasta térmica es ofrecer una alta conductividad térmica, razón para su uso: se aplica entre la superficie superior del microprocesador y la superficie de contacto del disipador. Su finalidad es la de “mover” el calor del primer componente al segundo, aunque además, dado que solemos hablar de superficies metálicas, existen irregularidades que son tapadas por la pasta para lograr un mejor contacto entre ambas partes.

En definitiva, el fin de la pasta térmica es servir como elemento físico intermediario entre el microprocesador y el disipador, para que el calor generado por el primero pueda moverse a lo largo de la pasta térmica y llegar al segundo que, a través de sus ventiladores, lo enviará al exterior.

Existen varios tipos de pastas térmicas, pero las dos más usuales son las siguientes:

  • Pasta térmica cerámica: se caracteriza por tener un color blanquecino. Su composición se basa en polvo de cerámica en suspensión sobre una mezcla de líquido, generalmente una especie de silicona. Se trata de una pasta térmica barata y básica que suele encontrarse a la venta en tiendas especializadas en electrónica.

  • Pasta térmica metálica: al igual que la cerámica, se parte de una base de una especie de silicona a la que se le añaden metales como aluminio o plata que ofrecen una conductividad térmica mucho mayor que la cerámica. Son más caras, pero ideales para soportar las altas temperaturas del microprocesador del ordenador.

 

Consumo de energía

El consumo máximo de energía de un microprocesador se denomina TDP (Thermal Design Power - Diseño de Potencia Térmica) y es un parámetro que influye en el nivel de calor que puede desprender y en la energía que consume, sobretodo si se instala en un ordenador portátil con uso de baterías. El consumo de energía se indicará en watios (W).

 

Problemas del sobrecalentamiento

En el siguiente vídeo podemos observar qué le ocurre a un microprocesador cuando le quitamos la refrigeración:

Microprocesadores sin refrigeración

 

Bibliografía