Si tienes una CPU Intel, mejor no sobrepases estas temperaturas

Antes de empezar a contaros cuál es la temperatura máxima que nunca deberíais sobrepasar en vuestros procesadores Intel, debemos explicar dos términos que establece la marca: Tjunction y Tcase. El primero es la temperatura máxima que soporta el procesador antes de que entren en funcionamiento los mecanismos de protección que reducirán su rendimiento y consumo para que se reduzca el calor. Y el segundo es prácticamente lo mismo, pero para sistemas ensamblados. En otras palabras, este último es el valor que nos interesa.

Temperatura máxima para procesadores Intel Core

Vamos a mostraros la temperatura máxima de funcionamiento Tjunction definida por Intel para las distintas generaciones de procesadores Intel Core (más los Core 2). En estas generaciones se incluyen los procesadores Core i3, Core i5, Core i7 y Core i9 tanto para sobremesa como para ordenadores portátiles.

Como podéis ver, el rango de temperaturas de funcionamiento de los procesadores Intel es muy extenso, y en la mayoría de los casos 100 °C es la marca que bajo ningún concepto deberíamos sobrepasar ya que a partir de ahí el procesador comenzará a sufrir Thermal Throttling y se reducirá mucho su rendimiento, puesto que reducirá su velocidad de reloj de manera automática. Por norma general 10 °C más allá de la marca máxima provocará que el termómetro envíe una señal que desactive el procesador y, por tanto, que el PC se apague completamente.

No confundir temperatura con TDP

El mayor error que se suele cometer por parte de los usuarios es confundir la temperatura con el TDP. Se confunden porque TDP provienen de las siglas en inglés de Thermal Desing Power, que en castellano se traduce como potencia de diseño térmico.

Confunde mucho aspecto de «térmico» a los usuarios. Realmente el TDP no se refiere en ningún momento a temperatura, sino que hace referencia al consumo de energía bajo la carga máxima teórica. No hace referencia para nada a temperatura, aunque está relacionado.

Debes saber que el TDP tiene como propósito de ayudar al usuario en la elección adecuada de las soluciones térmicas. Esto quiere decir que el disipador para nuestro procesador o tarjeta gráfica debe ser suficiente como para soportar el TDP del chip en cuestión. Pero en ningún momento se habla de temperatura como tal.

¿Y cuál es la temperatura óptima de funcionamiento?

Una cosa es la temperatura máxima que deberíamos tratar de no alcanzar nunca, y otra es la temperatura óptima de funcionamiento. Para los procesadores Intel y para los de AMD también, la respuesta es que cuanto más baja mejor (¿por qué si no refrigeran con nitrógeno líquido los procesadores con los que baten los récords del mundo de overclock?).

No obstante, Intel también tiene publicada una pequeña guía para orientarnos sobre cuál es la temperatura óptima de funcionamiento de sus procesadores. Cuando hablamos de temperatura óptima, nos referimos a la media. En otras palabras, si la temperatura óptima son 60° C no pasa nada si durante un momento determinado llegas a 70, mientras que la media permanezca alrededor de dicho valor todo estará en orden.

Los procesadores tienen un parámetro denominado Tjunction. Dicho parametro no tiene que ver con los núcleos, tiene que ver con las soladuras del procesador. El chip se une a una PCB de color verde mediante bolas se silicio diminutas. Tiene un límite térmico que, de rebasarse, licua las soldaduras y estas se podrían tocar generando un cortocircuito.

Para evitar el desastre, si la temperatura se dilata durante un cierto periodo, el procesador reduce su rendimiento e, incluso, «se puede apagar». Además, en caso de aumentar la temperatura de manera descontrolada, el procesador se apagará para protegerse. En este último caso, puede que exista un software malicioso la potencia de tu sistema sin que lo sepas.

Este valor lo que nos dice es la temperatura momentánea de un procesador. Cuando hablamos de momentánea, puede ser unos pocos segundos, nada más y por un momento puntual de carga. Si se dilatará mucho en el tiempo o sobrepasa esta temperatura, el procesador se protege apagándose.

Genera este proceso de «apagado de protección» que el sistema se reinicie para protegerse. El procesador suprime toda la carga extrema y vuelve a iniciarse, pero con un fuerte descenso en la temperatura.

¿Hay diferencias entre las Intel y AMD?

Si hablamos del valor Tjunction no hay ninguna diferencia entre ambos procesadores. Al final, utilizan el mismo material (más o menos) pero con diferentes aplicaciones, por así llamarlo. Por consiguiente, ambas familias de procesadores cuando se acercan mucho a los 100 ºC, se ralentizan.

La cosa cambia si nos fijamos en temperaturas «normales» de funcionamiento de los procesadores. Intel yAMD aplican valores y parámetros disintos para «controlar» la temperatura.

AMD considera que una temperatura adecuada de trabajo ronda los 70 ºC, que no es precisamente una temperatura baja. Intel es más particular, ya que hace algunos años agrego Turbo Boost 3.0. Es una frecuencia de trabajo del procesador superior a la Boost que se da en casos determinados. Concretamente, solo puede llegar el mejor de los núcleos, pero solo si la temepratura esta por debajo de los 50 ºC.

El ahogamiento termal es importante en un chip

Hoy en día todos los procesadores son cuanto menos complejos, dado que como consecuencia de la integración y miniaturización contniua ha habido chips que se han unificado en uno solo, pero cuya funcionalidad sigue existiendo. En el caso de los procesadores esto ha hecho que se conviertan en un lo que llamamos un sistema en un chip o SoC, por lo que están compuestos por varios componentes distintos en un solo chip que comparten incluso los mecanismos de acceso a la RAM.

¿La principal ventaja de esto? Al estar los componentes tan cerca unos de otros permiten integrar ciertos componentes y reducir la latencia y el consumo en la transferencia de datos, pero al mismo tiempo provoca el llamado ahogamiento termal, donde el calor de un componente afecta a otro. Es por ello que hay métodos de overclocking que permiten aumentar la velocidad de reloj a un solo núcleo por encima de los demás. Donde está la trampa es que, si un componente se encuentra demasiado caliente, el resto reduce su velocidad de reloj y, con ello, la energía consumida y por tanto el calor generado para compensar.

Este es el motivo por el cual las gráficas integradas suelen tener un rendimiento más bien pobre, incluso frente a GPU dedicadas con la misma configuración. No olvidemos que es una CPU con GPU integrada y no al revés.

Tener un buen disipador es importante

A la hora de comprar un PC muchas veces el disipador no aparece en el presupuesto y es importante, dado que esta pieza lo que hará será sacar al exterior el calor acumulado y, por tanto, evitará los episodios de ahogamiento termal que reducen el rendimiento de nuestro procesador Intel. En portátiles no se puede hacer nada, porque vienen tal cual, de fábrica, pero en un ordenador de sobremesa sí, por lo que no está de más colocar uno encima de nuestra CPU.

Pensad que cuando un chip se encuentra demasiado caliente pueden pasar dos cosas. La primera es que suba de temperatura hasta que deje de funcionar; la segunda es que tenga mecanismos de control que permiten recortar la velocidad de reloj y, por tanto, la potencia que se puede obtener de él. No sería la primera vez que un procesador no llega al 100% de su rendimiento por problemas de temperatura. Lo que en este caso no es culpa del fabricante, sino de una mala solución por parte de quien ha montado el PC.

La paradoja de la temperatura y las CPU portátiles

Hay dos cosas que separan a las CPU de los portátiles de las que son exclusivas de sobremesa. La primera es el consumo energético y con ello el calor que emiten; la segunda es el hecho de utilizar muchas veces un socket distinto. Lo cual evita que se puedan usar CPU de sobremesa en portátiles, ya que dicho factor forma no ofrece las condiciones adecuadas para dicho tipo de procesadores.

En realidad, aunque con respecto a la arquitectura, una CPU para portátiles y otra para sobremesa sean totalmente iguales, el diseño interno de ambos es distinto. Por lo que el diseño de los procesadores está enfocado a dos especificaciones distintas. Para hacer un símil con la vida real es como si tuviésemos dos edificios iguales en cuanto a construcción, pero que debido a que se van a enfocar a tareas diferentes cuentan con instalaciones eléctricas distintas.

Cada vez hay diseños menos eficientes

No obstante, todo esto es un enorme desafío para los ingenieros, dado que nos encontramos con que los consumos han tenido que ir bajando con el tiempo. Esto es debido a la llegada de diseños industriales o factores, forma cada vez peores desde el punto de vista térmico y donde el diseño gobierna por encima del rendimiento e incluso la funcionalidad.

En este caso la presencia de Intel en el mercado ha estado más extendida que la de AMD, no obstante, dichos procesadores no suelen tener problemas de temperatura, especialmente si hablamos de los portátiles ultrafinos, ya que se han ideado para funcionar siempre con refrigeración pasiva y es muy difícil que por sí mismos lleguen al Tjunction.

El dilema de cara al futuro

Debido a que la carcasa de un portátil también juega una parte importante en su disipación, en los últimos tiempos estamos viendo cómo varias marcas están usando aleaciones y tipos de revestimiento que permiten una mayor liberación del calor hacia afuera del ordenador. Aunque el cambio más importante será la adopción de los llamados procesadores HX de portátil en sobremesa, moviendo el TDP estándar de los 65 W a los 45 y 55 W.

Por motivos de ecologismo vamos a ver como poco a poco la circuitería de las placas base se parecerá más hacia la de los portátiles, si bien se mantendrán elementos como las ranuras de expansión para memoria RAM y tarjetas, en general lo que se irá buscando cada vez más son ordenadores más compactos, lo que supone una mayor concentración de aire caliente en el interior en un mismo volumen.

Excepto que hablemos de PC de alto rendimiento como sistemas para gaming o estaciones de trabajo, la gran mayoría de usos se pueden hacer con la potencia de un ordenador portátil, esto supone usar las CPU para dichos sistemas en sobremesa