Overclocking y Refrigeración

1. Overclocking y Refrigeración Pérez Vega, Jared SabnaniVaswani, Vijay

2. Indice • Introducción • Overclocking • Refrigeración • Disipadores • Refrigeración Líquida • Chasis Térmicamente Avanzado

3. Introducción • Las 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. Es el fenómeno al que llamamos overclocking. • Cuánto más rápido es, más se calienta. • La mejor solución al calentamiento es una buena refrigeración.

4. 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. V

5. Overclocking • Cristales de Cuarzo • Historia del Overclocking • Chip FTG • Consejos de Overclocking

6. Cristales de Cuarzo • La velocidad de un ordenador está controlada por un cristal de cuarzo. • La propiedad fundamental del cuarzo es la “piezoelectricidad”. • Es 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.

7. Historia del Overclocking • El Overclocking se ha realizado desde el comienzo de los computadores. • 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 overclocking fue el IBM AT.

8. Historia del Overclocking En el IBM AT había dos versiones: Con cristales que oscilaban a 12 Mhz y otros a 16 Mhz. 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.

9. Historia del Overclocking • 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, y el otro (a 32.768 Khz) para controlar el reloj del sistema (RTC). • Un chip especial llamado FTG (FrequencyTimingGenerator) se utiliza junto al cristal para alcanzar las velocidad que alcanzan los CPUs actuales.

10. Chip FTG • Son chips que utilizan PLL (PhasedLockedLoop) para generar señales de tiempo sincronizadas para el procesador, el PCI, el AGP y el BUS derivadas del cristal de 14.318 Mhz. • Lo interesante de estos chips es que son programables por lo que se puede cambiar su frecuencia a través de software, con lo que se puede cambiar la velocidad del sistema.

11. 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. Estos ajustes 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 se vuelva inestable se reduce la velocidad hasta que alcance un equilibrio. En eso se basa el overclocking. V

12. 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.

13. Disipadores • Disipadores activos • Disipadores pasivos • Fuerza de sujeción del Disipador • Cálculos sobre disipadores

14. Disipadores • Los disipadores son accesorios que absorben el calor. • Es necesario que siempre vayan acompañados de un ventilador que refresque la corriente de aire. • Normalmente el ventilador de fábrica es suficiente.

15. Disipadores Activos • Son disipadores que vienen incluidos con un dispositivo eléctrico incluido, normalmente un ventilador.

16. 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.

17. Fuerza de sujeción del Disipador • El recubrimiento FC-PGA (Flip Chip Pin Grid Array) permiteuna 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. • Intel y AMD ahora instalan una tapa metálica llamada IHS (integratedheatspreader ).

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19. Cálculos sobre disipadores • Cuando refrigeramos un procesador, el disipador transfiere calor del procesador al aire. Esta capacidad se puede denominar como la resistencia térmica (expresada en grados centígrados) Para calcular el disipador requerido para tu ordenador, existe dos fórmula: Rtotal = TcaseTinlet / Ppower Ppower = C x V2 x F

20. Refrigeración líquida • Tubos de calor • Enfriamiento con agua • Refrigeración Extrema

21. Tubos de calor • Es un conductor térmico que mueve el calor de un sitio a otro. • Está conectado por un extremo al procesador y por el otro a un disipador.

22. Tubos de calor • El material frío 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.

23. Enfriamiento con Agua • Se basa en hacer circular agua sobre el procesador u otros componentes, haciendo que se enfríen.

24. Componentes Enfriamiento con Agua • 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. V

26. Desventajas Enfriamiento con Agua • 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. • Hay personas (véase www.tomshardware.com) que compran estos equipos para overclocking extremo o equipos de experimentación.

27. Refrigeración Extrema • Son dispositivos capaces de reducir la temperatura de la CPU hasta temperaturas inferiores a 0 ºC. • Un ejemplo es el vapochill, que consigue alcanzar temperaturas de hasta -30 ºC. V

28. Chasis Térmicamente Mejorado • Como cada vez los procesadores generan más calor se han hecho diseño de chasis que permiten enfriar el sistema sin gastar una fortuna en soluciones de refrigeración. • Antes del 486 a los ordenadores sólo les bastaba el ventilador de la fuente de alimentación. • En 1992 con el 486DX2 se empezaron a utilizar disipadores pasivos. • Los disipadores activos aparecieron por primera vez en los pentium. A partir del 97 se hicieron estándar en pentium II, pentium III y AMD Athlon.

29. Chasis Térmicamente Mejorado • Los ventiladores del chasis se hicieron populares en los sistemas OEM (Original EquipmentManufacturer) a mediados de los 90. • En el 2000, con los pentium 4 empezaron a usarse ventiladores en el chasis con disipadores activos. • Actualmente los ordenadores llevan 3 ventiladores, uno en la fuente, otro en el chasis y el ultimo en el disipador.

30. Chasis Térmicamente Mejorado

31. Chasis Térmicamente Mejorado • Para mantener la temperatura ideal en el chasis Intel y AMD han sacado guías describiendo los atributos térmicos de sus procesadores, e ideas sobre como refrigerarlo. • Los chasis diseñados para mantener la temperatura requerida son conocidos como “Chasis Térmicamente Mejorados”.

32. Requerimientos para un Chasis Térmicamente Mejorado • Acepta el estándar ATX, MicroATX, FlexATX para las placas base. • Acepta el estándar ATX,SFX y TFX de las fuentes de alimentación con ventiladores integrados. • Tiene una tapa lateral extraíble con un conducto al procesador ajustable y una rejilla de ventilación. • Vienen con un ventilador trasero, y uno delantero opcional.

35. Overclocking y Refrigeración • Pérez Vega, Jared • SabnaniVaswani, Vijay