Variedad de disipadores

La unificación de varios disipadores de un motherboard

mediante un sistema de heat pipes ayuda a la mejor disipación

Existen en la Web infinidad de informes sobre cuáles son los disipadores que mejores prestaciones tienen para procesadores. El disipador no es otra cosa que un trozo de metal diseñado para absorber el calor del procesador, que es retirado por un ventilador. Pero teniendo esto en cuenta, ¿cómo elegir de acuerdo a nuestro bolsillo y a la existencia del producto en el mercado? Cuando vimos en el apartado dedicado a la pasta térmica la eficiencia de algunos materiales en cuanto a su transmisión de calor (W/(m·K)), aprendimos que el cobre y el aluminio son dos excelentes materiales para esto, sobre todo el cobre. También conocimos la segunda ley de termodinámica, que dice que cuando dos superficies con distinto calor específico entran en contacto, estas tienden a equilibrarse pasando el calor de una a otra. 

Entonces, llegamos a la conclusión de que el mejor disipador es aquel fabricado en cobre y que tenga una mayor capacidad de conducción. Los disipadores que vienen de fábrica o stock – esto es, los que vienen con el producto (procesador)– como, por lo general, son de aluminio y traen un pequeño ventilador, suelen no servir para practicar overclocking dada su pobre capacidad de disipación. Hay diseños rebuscados, en posiciones horizontales, en forma de torre y perpendiculares al CPU o directamente en forma de círculo u óvalo encima del CPU, analizaremos cuáles de estos son más efectivos. También varían en tamaño, peso y materiales de fabricación. Pero antes de adentrarnos en cómo son sus prestaciones, veremos la incorporación de los denominados heat pipes en estos. 

Los heat pipes (tuberías de calor) son un sistema de tuberías por lo general de cobre, dada su alta conductividad térmica, usado como disipador de calor a través de su transmisión. Este sistema se patentó en 1942, pero su eficacia servía únicamente en grandes magnitudes, como heladeras, motores, etcétera. Un heat pipe es una tubo sellado que funciona mediante un fenómeno llamado convección natural. Este fenómeno, derivado de la expansión volumétrica de los fluidos, explica que un fluido cuando se calienta tiende a hacerse menos denso. En el tubo sellado, el sector en contacto con el procesador o con la base del disipador se calienta haciendo que el fluido pase de una fase liquida a una fase gaseosa, expandiéndose. Este gas caliente es llevado automáticamente al otro extremo del tubo, donde están las aletas disipadoras y donde el ventilador se encarga de enfriar ese extremo del tubo. El gas, al enfriarse, pasa de estado gaseoso a estado liquido nuevamente y por su densidad vuelve al otro extremo, esto es, al lado caliente del tubo.

¿Cómo sabemos cuánto calor se tiene que disipar? A través de las especificaciones del fabricante, conoceremos la TDP (Thermal Design Power) o potencia de diseño térmico de cada componente en condiciones de carga sin ser overclockeado. Esto es, y como ejemplo, un procesador Intel Core I7 920 con un TDP de 130 W nos indica que necesitaremos disipar 130 vatios de calor. Pero ese sería el calor generado en condiciones de carga normales, sin calcular el overclocking que podemos aplicarle al procesador. Si queremos ser específicos, la fórmula aproximada para calcular el TDP con overclocking es la que vemos a continuación: 

OC = TDP . (OC MHz / Stock MHz) . (OC Vcore / Stock Vcore) 2 

Tomemos el ejemplo, un Intel Core I7 920, que tiene de stock los siguientes valores: 

• 2660 MHz velocidad 

• 130 W TDP 

• 1.2 V máximo voltaje de stock 

Si le aplicamos 4 GHz de velocidad, con un voltaje de Vcore de 1.3v, quedará la siguiente fórmula: 

OC= 130 x (4000/2660) x (1.3/1.2) 2 

OC= 130 x 1.50 x 1.16 

OC= 226.2 

Sabemos entonces que el TDP del Intel Core I7 920, overclockeado a 4 GHz y con 1.4 V de Vcore, tiene un TDP de 226 W. En consecuencia, tendremos que elegir algún disipador con capacidad para absorber y expulsar esa cantidad de TDP. Por lo general, los fabricantes en sus especificaciones especifican cuántos TDP pueden disipar sus productos, pero, teniendo en cuenta que la cantidad es alta, sabremos que son pocos los productos del tipo de refrigeración por aire capaces de disipar ese TDP. 

Ahora sí veremos los distintos tipos de disipadores. 

• Disipadores horizontales: se los denominan así porque están paralelos con respecto al CPU. Fueron muy populares y es el tipo de disipador que encontramos generalmente cuando compramos un procesador, esto es, vienen de fábrica junto con el componente. Tienen algunas ventajas y desventajas. 

La ventaja es que el ventilador empuja aire al disipador para retirar el calor de este y, al mismo tiempo, enfría los demás componentes próximos a la zona de CPU. La desventaja es la misma, dado que, en muchos casos, si no se lo logra un buen flujo de aire dentro del gabinete, ese aire es retirado del disipador y volcado sobre los componentes próximos. Cada diseño de ingeniería tiende a mejorar los anteriores. Por lo general, la incorporación de los heat pipes en este tipo de disipadores ayudó mucho a su mejor funcionamiente. Sus posibilidades de colocar más de un ventilador en los disipadores también contribuyó, sobre todo, en las placas donde el Chipset no tiene una refrigeración superior. 

• Disipadores verticales: se los denominan así porque están perpendiculares con respecto al CPU. Se popularizaron cuando la tecnología heat pipe llegó para quedarse. Si bien no soplan aire hacia los demás componentes próximos a la zona del CPU, son el medio más efectivo, dado que extraen directamente el calor del CPU y si el flujo de aire dentro del gabinete es el ideal, este saldrá directamente por la ventilación más cercana. Tienen la desventaja que al ser altos pueden no entrar en los gabinetes más pequeños o no diseñados para estos. 

Existen dos tipos, los de una sola torre o los de dos torres y la mayoría permite un sistema push and pull, esto es, un ventilador empujando aire y otro sacando calor, que mejoran la circulación entre las aletas disipadoras que contienen los heat pipes. Asimismo, son los productos más caros, dado que la elaboración es compleja, pero con un rendimiento superior. Cualquiera de los disipadores que vamos a adquirir, tienen que tener la posibilidad de cambiar o incorporar el fan o ventilador que nosotros deseemos teniendo en cuenta la presión de aire y el flujo, por lo que es un punto necesario a tener en cuenta cada vez que nos dispongamos a adquirir este tipo de componente.