Overclocking y Refrigeración Indice 1. 2. 3. 4. 5. 6.
Introducción Overclocking Refrigeración Disipadores Refrigeración Líquida Chasis Térmicamente Avanzado
1. Introducción Las modificaciones en los ordenadores han estado desde los primeros PCs. Estas modificaciones en los ordenadores están diseñadas normalmente para mejorar el rendimiento del ordenador, pero también por estética. Una de las modificaciones principales del sistema es hacerlo más rápido. A este fenómeno se le llama overclocking. Uno de los problemas del overclocking es que cuánto más rápido va el ordenador, más se calienta. La mejor solución a este calentamiento es una buena refrigeración.
2. Overclocking Consiste en hacer que alguna parte del ordenador vaya más rápido, normalmente es el procesador pero también se puede aplicar a memoria, tarjetas de vídeo, buses,etc. Comenzó en 1980 con el PC de IBM que iba a 4.77 MHz y los sistemas AT a 6 MHz a comienzos de los 80. Estos ordenadores eran fáciles de overclockear porque los cristales de cuarzo que controlaban la velocidad iban en sockets, los cuales se podían reemplazar fácilmente. Los sistemas modernos permiten overclockear sin reemplazar ninguna parte, solamente cambiando los parámetros de la BIOS.
En esta imagen vemos como se overclockea un ordenador desde la BIOS aumentando los ciclos de CPU. Como previamente mencionamos, la velocidad de un ordenador está controlada por un cristal de cuarzo. La propiedad fundamental por la que se utiliza el cuarzo es la “piezoelectricidad”. E s un fenómeno presentado por determinados cristales que al ser sometidos a tensiones mecánicas adquieren una polarización eléctrica en su masa, apareciendo una diferencia de potencial y cargas eléctricas en su superficie. También ocurre lo contrario cuando se le aplican tensiones, se dobla (se contrae, se expande, vibra). Generalmente cuánto más pequeño es el cristal más rápido vibra.
Historia del overclocking El Overclocking se ha realizado desde el comienzo de la computación. La idea es conseguir un rendimiento más alto gratuitamente, o superar las cuotas actuales de rendimiento, aunque esto pueda suponer una pérdida de estabilidad o acortar la vida útil del componente. El primer ordenador en ser sometido al overclockingfue el IBM AT. En el IBM AT había dos versiones: Con cristales que oscilaban a 12 Mhz y otros a 16 Mhz. El chip temporizador dividía la velocidad del cristal entre dos. Esto hacía que los procesadores funcionaran a 6 o a 8 Mhz. Los usuarios cambiaban los cristales por otros que funcionaran a 18 o 20 Mhz, con lo que el procesador funcionaba a 9 o 10 Mhz. Algunas compañías incluso sacaron osciladores que funcionaban con cristales de velocidad variable. Estos osciladores venían con un panel de control en el cuál seleccionaba la velocidad que querías. Los ordenadores modernos llevan al menos 2 cristales, uno (a 14.31818 Mhz) para controlar la velocidad de la placa base y la de sus circuitos, yel otro (a 32.768 Khz) para controlar el reloj del sistema (RTC). Un chip especial llamado FTG (Frequency Timing Generator) se utiliza junto al cristal para alcanzar las velocidad que alcanzan los CPUs actuales. Estos chips usan circuitería PLL (Phased Locked Loop) para generar señales de tiempo sincronizadas para el procesador PCI, AGP y demás buses. Lo interesante de estos chips es que son programables, por lo que se pueden cambiar la frecuencia de salida por software con lo que el sistema puede ir a distintas velocidades. Como la velocidad de la CPU depende de la velocidad del bus, cuando aumentamos la velocidad del bus que está controlador por el chip, aumenta la velocidad de la cpu.
¿Qué es el Overclocking? Overlocking es la acción que permite forzar los componentes de un ordenador con el objetivo de que trabajen a una velocidad superior de lo normal. Esta técnica se aplica normalmente a la unidad central de procesamiento (CPU) o a la unidad de procesamiento gráfico (GPU), pero también se puede emplear en todos aquellos dispositivos que cuenten con un reloj interno o marcador de frecuencia como la tarjeta gr áfica, memoria RAM, tarjetas de sonido... Se trata de una técnica que puede conllevar riesgo si no se tienen en cuenta una serie de cosas. Mejorar los parámetros de los componentes sin un uso adecuado puede producir un aumento de temperatura y una consecuente quema del procesador. Se puede llegar a producir daños en el hardware y el reinicio del sistema informático si no se proporciona una refrigeración adicional. Además, para lograr el propósito del overclocking todos los componentes tienen que ser de alta calidad, pues no servirá de nada que la CPU sea muy rápida pero el resto de elementos que conforman un ordenador no.
¿Cómo saber si puedo hacer Overclocking? Es posible que el usuario no sea capaz de aplicar esta técnica en los componentes de su ordenador. Muchas placas base y procesadores Intel no permiten alterar sus valores y modificar su rendimiento para obtener más velocidad. Intel vende procesadores 'Extreme Edition' con multiplicadores desbloqueados, destinados a los que quieran realizar overclocking y exprimir al máximo la CPU.
Motivos para 'Overclockear' Las ventajas son varias: puedes obtener una CPU más rápida alterando los parámetros que vienen de fábrica, pudiendo realizar más operaciones por segundo. Sin embargo, los ordenadores actuales son lo suficientemente rápidos como para que el usuario no tenga ni que realizar esta práctica ya que de llevarla a cabo podría no notar diferencias en el rendimiento. A los que más les puede interesar es a los usuarios de PC que jueguen a videojuegos y que deseen aumentar la velocidad de su hardware aunque en ese sector también puede darse el caso que la CPU actuales sean tan modernas que no se note ninguna mejora.
Cómo hacer Overclocking A la hora de realizarlo, es conveniente asegurarse que el ordenador en el que se va a realizar esta práctica cuenta con una ventilación adecuada. Por lo general, con la CPU viene un disipador de calor y el ventilador de fábrica, ambos componentes están diseñados para gestionar la cantidad de calor que se produce. Sí aumentas el rendimiento se producirá más calor, por lo tanto, se tendrá que aplicar una refrigeración adicional que se podrá lograr con accesorios que logren ventilar el calor con más potencia. Hay que dejar espacio en el el interior de la caja del ordenador para que el aire pueda moverse. Es muy importante que el aire pueda fluir, se ha de disponer de más de un disipador de calor o ventilador de la CPU.
Es recomendable utilizar un sistema de refrigeración de agua aunque se puede obtener a un precio más caro. El sistema bombea agua a través de tubos en el interior de la caja del ordenador, donde absorbe el calor y se expulsa el calor fuera. Se trata de un sistema más eficiente que el que ofrecen los ventiladores.
Es necesario entrar en la BIOS del ordenador y aumentar, en pequeña cantidad, la velocidad del reloj de la CPU y después arrancar el ordenador. Se ha de comprobar que el sistema sea estable y se ha de ejecutar Prime 95 para simular un uso intenso y controlar la temperatura para asegurarse que el enfriamiento sea suficientemente bueno. Si es estable, es necesario aumentarla un poco más y volver a ejecutar el ordenador. Se ha de aumentar poco a poco hasta que se vuelva inestable o se caliente demasiado, entonces se vuelve a un n ivel estable.
Desventajas de realizar esta práctica El overclocking puede anular la garantía de los componentes. Si no se consigue una refrigeración adecuada o se altera el reloj de la CPU demasiado, el chip de la CPU puede calentarse demasiado hasta dañarse de forma permanente. Si no se hace un uso adecuado el sistema informático podrán ocurrir errores y puede llegar a reiniciarse. En todo momento se debe comprobar la temperatura de la CPU y asegurarse que la refrigeración es la adecuada. No es recomendable hacer overclocking en ordenadores portátiles ya que por lo general, no tienen mucho espacio para que el flujo del aire sea el adecuado a esos niveles. Existe mucha información en la red sobre esta técnica que se aplica de una forma u otra dependiente del hardware específico y existen varios foros y comunidades en la que se habla del tema y en el que el usuario puede plantear sus dudas e informarse, una de ellas es Overclock.net, y guías para CPU específicas.
Consejos de Overclocking Las placas bases modernas automáticamente leen los ajustes de velocidad, tiempo y voltajes de los componentes de la CPU y de la memoria. Estosajustes se pueden cambiar manualmente en el menú de opciones de la BIOS.
Predeterminadamente estos ajustes están al mínimo pero se pueden aumentar. Luego habría que mirar la estabilidad del computador. Una vez sevuelva inestable se reduce la velocidad hasta que alcance un equilibrio. En eso se basa el overclocking. Cuando se crean los chips se intenta que todos vayan a la velocidad máxima. Pero normalmente existe un determinado número de chips que van a una velocidad inferior a la esperada, los usuarios del overclocking compran estos chips ya que la ganancia de velocidad es superior de la que obtendrían si compraran los chips más rápidos. Además sale más rentable.
3. Refrigeración Cuánto más rápidos son los procesadores más energía consumen, por lo que se calientan más. El procesador es el chip que más consume, y normalmente el ventilador interno no puede disipar todo el calor por sí solo.
4. Disipadores Desde 1990 todos los ordenadores tienen que llevar disipador Los disipadores son accesorios que trasladan el calor del procesador al aire. Es necesario que siempre vayan acompañados de un ventilador que refresque la corriente de aire. Normalmente el ventilador de fábrica es suficiente. Los disipadores se sujetan al procesador mediante un clip o, raramente, procesador:
se pegan al
Según datos de intel los clips de los disipadores son detrás de los destornilladores, los mayores destructores de placas bases. Por lo que hay que tener mucho cuidado al instalar o quitar un disipador.
Disipadores activos
Son disipadores que vienen incluidos con un ventilador. Funcionan trasladando el calor que desprende el procesador por las láminas de aluminio hasta el ventilador. Por eso se deja un hueco entre las láminas, para que la corriente de aire del ventilador refresque dichas láminas.
Disipadores pasivos
Los disipadores pasivos son radiadores de láminas de aluminio que dependen de la corriente de aire del exterior. Son más difíciles de instalar porque tienes que asegurar que la corriente de aire venga de algún sitio, pero consumen menos.
Fuerza de sujeción del Disipador
El recubrimiento FC-PGA (Flip Chip Pin Grid Array) permite una mejor disipación del calor ya que el chip tiene un contacto directo con el disipador. Sin embargo, la presión que el disipador ejerce sobre el chip es desequilibrada, con lo que podría llegar a la rotura. Este problema ha hecho que los fabricantes hayan desarrollado varias medidas siendo una de ellas incrustar unas patas de goma en cada esquina del procesador .Esto no era suficiente. Actualmente Intel y AMD ahora instalan una tapa metálica llamada IHS (integrated heat spreader ).
5. Refrigeración Líquida Uno de los métodos más extremos para refrigerar un ordenador es usar algún tipo de refrigeración líquida. Estos líquidos tienen una mayor capacidad para transportar el calor. Como los procesadores cada vez se calientan más esto puede resultar ventajoso o incluso necesario para disipar el calor generado.
Tubo de calor: Fue inventado en 1963 por George Grover. Básicamentese trata de un conductor térmico que mueve el calor de un sitio a otro. Este conductor es un tubo herméticamente sellado que está conectado por un extremo al procesador y por el otro a un disipador. Cuándo se fabrica se le vacía el aire en el interior y se llena parcialmente con un fluido especial. El fluido viaja en estado líquido hasta el procesador, al calentarse se convierte en estado gaseoso que vuelve hasta donde está el disipador. Al enfriase vuelve al estado líquido y vuelve a hacer el mismo recorrido. Los tubos de calor sin inútiles cuando están solos. Tienen que estar conectados en uno de sus extremos a algo que disipe el calor que transporta. Normalmente un disipador o un ventilador. A pesar de esto, los tubos de calor tienen muchas ventajas. Como están sellados no tienen partes que se sueltan y no necesitan mantenimiento. Si están bien diseñados pueden alcanzar temperaturas inferiores a los 0 grados (aunque no funcionan bien hasta que el líquido se haya derretido).
Enfriamiento con agua Se basa en hacer circular agua sobre el procesador u otros componentes, haciendo que se enfríen. Esto puede parecer sencillo pero en verdad es bastante complicado por lo que estos equipos son bastante caros. Los equipos de enfriamiento con agua tienen varios componentes: Bloque de Agua: bloques de metal que se conectan al procesador o a lo que se quiera refrigerar. Tubos y Conexiones: sirven para conectar los distintos elementos. Reserva: sitio donde almacenamos el líquido refrigerante. Bomba: hace circular el líquido a través del sistema. Refrigerante: líquido, normalmente agua.
Aunque los sistemas de refrigeración con agua refrigeran bastante, suelen ser problemáticos en el mantenimiento y en el uso. Algunas de las desventajas de est os sistemas son:
Suelen ser problemáticos ya que son caros y su mantenimiento es costoso. Son muy grandes y sus componentes se estropean con gran facilidad debido a la corrosión.
Refrigeración Extrema Son dispositivos capaces de reducir la temperatura de la CPU hasta temperaturas inferiores a 0 ºC, permitiendo límites extremos de overclocking y rendimiento. Con estos sistemas un procesador puede funcionar hasta un 33% más rápido. Desafortunadamente esta velocidad viene con un precio bastante alto. Un ejemplo es el vapochill, que consigue alcanzar temperaturas de hasta -30 ºC. Y su precio en el mercado es de aproximadamente 1.000€
