Canal Intel: Procesadores y Disipadores de Calor

Esta semana, Mauricio Villaseñor nos trae desde Canal Intel un interesante artículo sobre la eficiencia térmica y los disipadores en procesadores Intel.

La disipación del calor generado en nuestras computadoras es un tema crucial para el óptimo funcionamiento de las mismas. Calor es lo que se genera si los componentes electrónicos de las computadoras están funcionando, llámese procesador, memoria, disco duro, tarjeta de gráficos, capacitores, resistencias, inductancias de la tarjeta madre, fuente de poder, etc. Todo, absolutamente todo está generando calor y esto es debido al paso y movimiento continuo de los electrones a través de todos estos componentes. Podemos decir que es similar al proceso de fricción; si ustedes friccionan sus manos, van a sentir un aumento de temperatura y por ende, calor.

Aún cuando los electrones son muy pequeños, el choque entre ellos y los átomos de los diversos metales con los que interactúan, producen fricción y calor (Si les interesa conocer la masa de un electrón, es de 9.1×10-31 Kg).

Cuando nosotros estamos realizando ejercicio -digamos corriendo- nuestra temperatura corporal tiende a subir. Un aumento descontrolado de temperatura puede ser muy peligroso, y nuestro cuerpo elimina el calor de una forma muy peculiar: a través del sudor.

Al igual que el sudor en nuestro cuerpo, las computadoras necesitan un medio de refrigeración. Un conjunto de ventiladores y disipadores de calor o heatsinks, así como unas ventanas o rendijas en nuestros gabinetes, son los encargados de realizar este proceso. Este concepto se basa en la Segunda Ley de Termodinámica, la cual dicta que se transfiere el calor de una parte caliente al aire. Al aumentar el área del disipador exponiéndola al
aire, el efecto será más rápido. El tema focal de este artículo está centrado en los heatsinks o disipadores de calor, en describir las recomendaciones FMB200XX y realizar una comparación de los consumos energéticos entre procesadores 2009 y 2010.

Veamos estos datos del procesador Gulftown:



¿Qué significan éstos datos?

Recordemos que hace poco Intel lanzó su procesador Gulftown de TDP (Thermal Design Power) el cual tiene un consumo de 130 W. Tiene un proceso de fabricación de 32 nm, es decir, el tamaño del transistor es de 32 × 10-9 metros, una frecuencia de 3.33 GHz y un empaque con 1366 pines. Este procesador, por sus características extremas, requiere de un disipador especial, ya que la frecuencia a la que corre produce mucho calor, el cual tiene que ser desplazado eficientemente.


Entre mitos y verdades

En general, siempre se usará un disipador de calor en un sistema Desktop. Un elemento interesante lo es también el TIM (Thermal Interface Material), el cual es una pasta que se distribuye entre las dos superficies (p.ej. la parte superior del procesador y la parte metálica del disipador) con el objetivo de hacer más eficiente la transferencia de calor. La diferencia entre colocar o no el TIM es de alrededor de 4°C.

Tabla de FMB y TDP:





Las computadoras
necesitan un conjunto
de ventiladores y
disipadores de calor
como medio de
refrigeración. Y para un
óptimo funcionamiento
del disipador, el FMB de
éste, debe coincidir con
el TDP del procesador.



En otros números de Canal Intel se ha tratado el tema de FMB (Flexible Motherboard). Descrito en la tabla superior. Existe el FMB2008 que es la recomendación para procesadores de LGA1366 de 130 W de consumo energético. O usando los nombres clave, el Intel® Core™ i7 “Bloomfield” y el Intel® Core™ i7 980X “Gulftown” también de 130W. Aparece el FMB2009B para procesadores LGA1156 de 95W y 87W que son el código “Lynnfield“ Intel® Core™ i7 e Intel® Core™ i5. Y también aparece el FMB2009A para los procesadores LGA1156 con código “Clarkdale” Intel® Core™ i5 e Intel® Core™ i3 con consumos de 82W y 73W respectivamente.

¿Por qué es importante este dato?

Para un óptimo funcionamiento del disipador, el FMB (o TDP) de éste, debe coincidir con el TDP del procesador que hemos escogido para integrar un sistema. Es decir, si escogemos un procesador Intel® Core™ i3 530 de 73W, para un óptimo funcionamiento del disipador de calor, éste tendría que coincidir con la recomendación FMB2009A o bien, el TDP de 73W. Una observación interesante es que a medida que evoluciona el proceso de manufactura (es decir, que pasamos de 65nm a 45nm y de 45nm a 32nm) aunado a los cambios y mejoras en las micro arquitecturas de Intel, se tiene más y mejor desempeño con menores consumos de energía.

Por ejemplo, el Intel® Core™ 2 Quad QX6700 de 65nm a 2.66 GHz LGA775 con un TDP de 130W y que usaba un FMB05A, al ser comparado en la tabla de inicio con Gulftown, observamos que ambos procesadores tienen el mismo consumo energético, es decir 130W, a pesar de que el Gulftown tiene más cores y más frecuencia. Pero sucede que por el mismo consumo energético de hace 5 años, ahora tenemos el procesador más rápido y con el mejor desempeño inteligente. Esto es lo increíble de la tecnología que se diseña en Intel y cada proceso de Tick-Tock va a impresionarnos más a través de los años.

Para más información visita:

Cortesía: Canal Intel México.

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