Benchmark: Disipadores CPU por aire

En cuanto a la ventilación de nuestro PC corresponde, pocas piezas pueden llegar a ser más importantes que el disipador de nuestro CPU. Desde que me metí de lleno a ser entusiasta del Hardware el mantener mi CPU bien refrigerado se convirtió en una prioridad. Durante todo este tiempo he probado muchos disipadores CPU, tanto de aire como AIOs y por agua. Pero definitivamente he tenido la oportunidad de tener más disipadores por aire que por agua, por tal motivo es que a medida fueron pasando los años, también se fueron acumulando varios disipadores por aire en mi taller; así que luego de un tiempo pensé que era momento de darles uso a dichos disipadores. Y me propuse medir el desempeño que cada uno tiene y compararlo con el desempeño del disipador de Stock que Intel ofrece con sus procesadores.

Metodología

Para lograr medir el desempeño de los disipadores realizaría el siguiente ejercicio. En un sistema determinado instalaría la solución de disipación que Intel agrega en sus procesadores Core i7 y con esta configuración haría correr el disipador a su máximo de revoluciones, mientras haría trabajar el CPU al 100% para que alcance su mayor nivel de generación de calor. 

Dejaría correr al sistema bajo estas condiciones durante al menos 30 minutos, mientras capturo los parámetros del PC en un archivo CSV para su posterior análisis. Entre estos parámetros estarán la temperatura de cada núcleo del CPU, la velocidad del ventilador del disipador del CPU, la frecuencia del CPU y la utilización de este. Al mismo tiempo estaría monitoreando la temperatura ambiente donde el sistema estará corriendo las pruebas.

Software

Para poder hacer las pruebas utilice las siguientes herramientas de software:

• AIDA64: además de ser una de las herramientas por excelencia para leer los sensores de nuestra placa base y mostrar información de nuestro sistema. AIDA64 tiene una excelente opción para grabar una bitácora de todas las lecturas de nuestro sistema y almacenar dichas lecturas en un archivo CSV. Así que no fue difícil decantarme por esta herramienta para grabar los parámetros de mi PC mientras realizaba las pruebas de estrés.

• SpeedFan: esta herramienta la utilice para controlar las revoluciones del ventilador del CPU; este software nos da control sobre la velocidad de funcionamiento de cada ventilador que esté conectado a nuestro Motherboard.

• HWMonitor: este software lo utilice para monitoreo en tiempo real y comprobar que en todo momento mientras duraba la prueba el CPU tuviera una carga del 100% de trabajo sin fluctuaciones. Al mismo tiempo también podía monitorear los voltajes y RPM de CPU Cooler.

• Prime95: Y finalmente para estresar el CPU y hacerlo trabajar al 100% de manera constante  utilice este software tan conocido. Siempre tomando en cuenta que cuando utilizo Prime95 le apago todas las opciones de AVX que esta herramienta ofrece.

Disipadores CPU: hardware

Para probar todos los CPU Cooler utilice el mismo sistema, corriendo a la misma velocidad y a la misma temperatura ambiente.

El sistema tiene la siguientes características:

• CPU Intel Core i7 3770k @ 3.7Ghz
• RAM Corsair Vengaence 8GB DDR3 @ 1600Mghz
• PSU Cooler Master GXII 750W 80 Plus White
• Asus Sabertooth Z77
• 4 ventiladores de 120mm controlados por un dispositivo físico
• Zalman MFC16 Fan Controller
• Case Riotoro CR480 Mod para mejorar el flujo de aire interno
• GPU Zotac Nvidia GeForce GTX 670

Cada CPU Cooler fue conectado directamente a la Motherboard, el conector designado para CPU_Fan, para los Coolers que utilizan dos ventiladores en configuración Push/Pull se utilizó el conector designado como CPU_Opt con el cual viene equipada esta placa base.

Al estar conectados directamente a la Motherboard se puede controlar sus revoluciones por minuto directamente con el software SpeedFan y estas también son registradas en el log de AIDA64.

Para la temperatura ambiente utilice el dispositivo ya antes utilizado para este fin, el cual está conformado por un Arduino Nano y un sensor de temperatura DS18B20, dejo aquí la entrada donde hable a más detalle de este dispositivo.

Disipadores CPU a Probar

La mayoría de ventiladores que utilicé para estas pruebas fueron en su momento las soluciones de disipación que utilicé tanto en mi equipo de trabajo como en mi equipo ‘Gaming’. Por lo tanto la variedad no es muy amplia, ya que parte del ejercicio era utilizar dicho Hardware que ha estado acumulando polvo por un buen par de años.

Utilice diez ventiladores además del ventilador ‘stock’ que Intel incluye en sus procesadores Core i7, los modelos fueron los siguientes:

• Cooler Master 212+
• Cooler Master 212 RGB BE
• Cooler Master V6GT
• Cooler Master V8GTS
• Zalman CNPS12X
• Zalman CNPS5X
• Zalman CNPS90F
• Zalman CNPS9500 LED
• Zalman CNPS9800 MAX
• Zalman CNPS9900 LED

Las dos marcas dominantes en esta lista, obviamente, son Zalman y Cooler Master. Debido a que son las marcas en las que más confiaba en su momento para refrigerar mi CPU; además que son marcas que hasta la fecha están disponibles en las tiendas locales de mi país. Si en algún momento llego a conseguir disipadores de otras marcas, estos serán agregados a este ejercicio, siguiendo la misma metodología para mantener los resultados consistentes y sujetos de comparación.

Los Resultados de las Pruebas

Disipador Stock Intel

Esta prueba es el escenario ‘base’ de todo el ejercicio. La mayoría sabemos que los ventiladores que Intel incluye con sus procesadores, tienen un desempeño justo para mantener el sistema funcionando, es decir, son malos. Permiten que el procesador alcance temperaturas no muy sanas y en algunas situaciones resultan insuficientes para su objetivo. Además que el mantener un procesador con temperaturas tan altas todo el tiempo definitivamente acorta la vida de este. Aquí veremos cuán por debajo de la soluciones ‘aftermarket’ está el desempeño de los ventiladores stock. 

La solución en particular que utilicé fue un ventilador Intel fabricado por Foxconn, número de parte E97378-001, compatible con el socket LGA 1155.

Desempeño en la prueba

En realidad siempre supe que el ventilador que viene con los procesadores Intel es malo, pero nunca me imagine que permitiría al CPU pasara de los 90°c. Durante la mayor parte de la prueba el CPU se mantuvo arriba de los 90°c; no tengo que mencionar lo peligroso que es que un CPU alcance este nivel de calentamiento. Esta prueba nos confirma que el ventilador que Intel incluye con sus CPU, solo nos sirve para utilizar el sistema en tareas poco demandantes y nunca podremos sacar el 100% de nuestro procesador mientras tengamos instalada la solución de refrigeración que viene de fábrica.

Zalman CNPS90F

Un disipador de bajo perfil, pensado para proporcionar a nuestro procesador una solución mejor, aunque muy poco, que el ventilador que viene de fábrica. Además por su diseño puede ser instalado en Cases pequeños y con restricciones de compatibilidad respecto al alto del disipador del CPU.

Desempeño en la prueba

Durante la prueba el CNPS90F mantuvo a nuestro procesador en 86.8°c; lo cual lo hace que esté por debajo del nivel de temperatura que mantuvo el ventilador de Stock, pero sigue estando muy por encima de los 70°c que se recomienda para este modelo de procesador en particular. Definitivamente este disipador tampoco nos permitirá obtener todo el desempeño que nuestro CPU puede entregar.

Zalman CNPS5X

Otro disipador de bajo costo, pero con un diseño sustancialmente diferente al modelo probado anteriormente. Este disipador cuenta con un pequeño ventilador de 92mm que hace circular el aire a través de las hojas de aluminio y cuenta con 3 ‘heatpipes’.

Desempeño en la prueba

El CNPS5X mantuvo a nuestro CPU en 80°c durante la prueba; definitivamente es mucho mejor utilizar este disipador que el que viene incluido de fábrica con nuestro CPU, aunque sigue permitiendo alcanzar temperatura poco sanas; en el caso particular de esta prueba la temperatura registrada sigue estando considerablemente arriba del límite recomendado para este modelo de CPU.

Zalman CNPS9800 MAX

Este disipador es muy parecido al CNPS9900, pero tiene un diseño un poco más modesto con únicamente 2 ‘heatpipes’, pero gracias a su diseño hace que estas heatpipes tengan el desempeño de 4. Viene con un ventilador de 120mm. Algo que cabe mencionar es que este disipador tiene la construcción más ‘frágil’ respecto a todos los demás disipadores que probé en este ejercicio.

Desempeño en la prueba

Durante la prueba mantuvo a nuestro Core i7 en casi 74°c, lo cual es una mejora muy sustancial respecto a los dos primeros disipadores que probamos.  Este es el primer disipador que puedo recomendar para que sea instalado en un sistema y saber que podremos obtener toda la potencia que nuestro procesador puede entregar. Para el caso particular de nuestro procesador, la temperatura alcanzada sigue estando un poco por encima del límite recomendado.

Zalman CNPS9900 LED

Un disipador con un diseño excelente, de hecho ganó el premio de innovación en el CES 2009. Fue uno de los primeros disipadores que ofrecieron compatibilidad de fábrica con el nuevo socket entusiasta de Intel, el 1366. Lo cual lo hizo la decisión inmejorable a elegir al momento de hacer la migración a la nueva plataforma de Intel. Desde hace más de 10 años este bello disipador ha estado en mi taller, luego de enfriar mi primer Core i7 estuvo descansando hasta que lo utilizamos para estas pruebas. Tiene un ventilador de 120mm con LED azul el cual está rodeado por las láminas de cobre, debido a su diseño de ‘túnel’ tiene el desempeño de 6 heatpipes utilizando solo 3 en realidad.

Desempeño en la prueba

Durante la prueba de estrés mantuvo la temperatura del CPU en 72.5°c, lo cual es una temperatura bastante decente. Siempre se mantuvo por encima de la marca de los 70°c recomendado para este CPU, pero definitivamente el diseño y desempeño de este Cooler sigue estando vigente después de tantos años. Logró mejorar la temperatura del ventilador Stock en un 21.5% lo cual lo hace muy fácil de recomendar. Definitivamente un diseño y un disipador hecho para durar.

Zalman CNPS9500 LED

Si el CNPS9900 es ya todo un clásico de los disipadores, este modelo en particular es toda una leyenda del Hardware. Originalmente lanzado en 2007, esta preciosura de disipador viene con 3 heatpipes, pero por su diseño que hace que estos se entrelazan entre sí y toque en 6 puntos al CPU, para un desempeño de disipación superior. Las láminas rodean al ventilador de 92mm con LED azul en forma de ‘túnel’; se puede apreciar que este diseño ganador de Zalman fue creado en este línea de disipadores y perfeccionado en el CNPS9900.

Desempeño en la prueba

En las pruebas de desempeño mantuvo nuestro CPU en 72.1°C, un poco mejor que el resultado obtenido con el CNPS9900; lo cual lo hace un 22% mejor en cuanto a disipación que el ventilador de Stock que Intel envía de fábrica con sus procesadores. A pesar que su diseño fue para procesadores para socket 478 y LGA775, este disipador tiene la capacidad para disipar el calor producido por un procesador 5 o 6 años más avanzado que él, creo que es un testimonio del buen diseño y construcción que Zalman puso en esta familia de disipadores.

Cooler Master Hyper 212+

Este es el primer disipador que aparece en nuestro resultados que tiene configuración Push/Pull, es decir, que tiene un ventilador el cual empuja el aire hacer las láminas de disipación y otro que succiona este aire, lo cual lo hace que la circulación de aire a través de las láminas sea más rápida y esto mejore la disipación.

En lo particular este modelo de disipador es todo un referente en la industria debido a su calidad precio. También cabe mencionar que han existido muchas versiones desde su lanzamiento alrededor de 2007. Este modelo es el ‘plus’ y fue lanzando alrededor de 2010/2011 y la mayor diferencia con el modelo original está en el diseño de sus láminas, desde modelo en adelante, el diseño de láminas es similar aunque en cada ‘revisión’ que le han hecho a este disipador se le ha mejorado algo. 

Es muy famoso por que en su momento ofrecía, por USD 30.00 aproximadamente, el rendimiento en disipación que tenían coolers cuyo precio andaba arriba de los USD 100. Este disipador viene de fábrica con un ventilador de 120mm, pero yo le puse otro ventilador de 120mm para hacer la configuración Push/Pull ya que viene con los accesorios necesarios para poder hacer esto.

Desempeño en la prueba

Con nuestro procesador trabajando a un 100%, este disipador logró mantener la temperatura a 71.8°c, mejorando en un 22.3% a nuestro escenario base, esa es una diferencia de 20.6°c respecto a las temperaturas que el ventilador de stock de Intel registró. Este disipador siempre ha sido un favorito de la comunidad, pero no me imagine que con su diseño tan simple y sus 4 heatpipes lograría tener un desempeño mejor que los Zalman que ostentan diseños más vistosos. Probablemente sea por su configuración Push/Pull, la cual no me imagine que fuera tan eficaz, pero para poder averiguarlo, en un futuro realizaré las pruebas necesarias. Un disipador muy recomendado para cualquier tipo de usuario.

Cooler Master Hyper 212 Black Edition RGB

Este disipador es una de las revisiones del Hyper 212 original. Como su nombre lo indica es todo negro y tiene la capacidad de soportar iluminación RGB. El diseño se ha ido mejorando poco a poco y es justo reconocer que comparado con el Hyper 212+, tenga un aspecto mucho más estético. Algo que me llamó mucho la atención de este disipador es que viene con los accesorios necesarios para poder instalar la configuración Push/Pull, algo que se agradece mucho. Cabe mencionar que los accesorios de fijación, tanto para el ventilador de fábrica como para el opcional, no son los ‘alambres’ comunes y corrientes que solemos encontrar en disipadores con similar diseño de otras marcas.

Desempeño en la prueba

El primer disipador dentro de esta prueba que logró evitar que el procesador, a carga del 100%, no superara los 70°c; casi un 25% mejor que el disipador de stock. Este disipador está actualmente vigente y puede ser adquirido en el mercado local a un precio sugerido de USD 55.

Cooler Master V6GT

Otro disipador muy popular dentro de la comunidad local. Pertenece a la línea de Cooler Master que se asemeja en su diseño a motores de automóviles. Este modelo es de los pocos que viene de fábrica con sus dos ventiladores de 120mm para la configuración Push/Pull y por diseño solo puede funcionar en este tipo de configuración.

Desempeño en la prueba

Durante la prueba en carga mantuvo a nuestro procesador por debajo del límite de los 70°c. No hace falta decir que este cooler es mucho mejor que la solución que Intel incluye con sus procesadores. A este punto este disipador supera al escenario ‘base’ en poco más de 23°c. Esta diferencia es inmensa, sobre todo tomando en cuenta las condiciones climáticas de nuestro país y hay que agregar que la habitación donde se desarrollaron las pruebas mantuvo una temperatura ambiente de 30°c.

Cooler Master V8GTS

Uno de los mejores diseños entregado por Cooler Master. Tanto estéticamente como funcionalmente, el V8GTS se hace notar en cualquier lugar, con sus agresivos LED rojos y su diseño completamente apartado de cualquier otro modelo. Cuenta con 8 ‘heatpipes’ y dos ventiladores de 140mm, al igual que el V6GT este cooler solo puede funcionar en configuración Push/Pull.

Desempeño en la prueba

Al igual que los últimos 2 disipadores, el V8GTS logró que la temperatura del CPU no superara los 70°c durante la prueba de estrés bajo carga al 100%. Con una mejora de casi el 26% sobre el disipadores de stock lo hace estar entre los mejores resultados que obtuvimos en este benchmark. Este disipador definitivamente es excelente, pero con un precio que ronda los USD 150 en el mercado local, hay disipadores en esta misma lista con un desempeño con un par de grados más y casi por la mitad del precio.

Zalman CNPS12X

El disipador que tuvo mejor desempeño de los que hemos probado hasta el momento. Este ventilador es un ‘mastodonte’ y ocupa mucho volumen dentro de nuestro Case, lo cual es algo a tener en cuenta, ya que por lo general no permite que se instalen las memorias en configuración ‘Double Channel’. Cuenta con 6 ‘heatpipes’ y con 3 ventiladores de 120mm que vienen de fábrica con LEDs azules. El diseño de las láminas de aluminio rodean por completo a los ventiladores. Como dije antes es todo un coloso en cuanto a peso y volumen.

Desempeño en la prueba

Este disipador registró la temperatura más baja, por aire,durante la prueba a 100% de carga. Nuestro procesador se mantuvo en 67.4°c, lo cual es una temperatura muy saludable para cualquier Core i7 y sobre todo en un ambiente tropical como el nuestro. Definitivamente el que este disipador sea tan voluminoso y cuente con 3 ventiladores lo hizo estar un poco por delante de los demás. Pero por su precio y la incompatibilidad con las memorias en ‘Dual Channel’, es difícil poder recomendar este disipador.

Resultados Generales

Aquí la tabla general de como quedaron los disipadores según el desempeño que cada uno tuvo durante la prueba realizada.

Dejo aquí el documento que contiene un resumen de los resultados.

Conclusión

Luego del repertorio de instalaciones y desinstalaciones que fueron necesarias para lograr llevar a cabo este benchmark aquí las conclusiones.

• Primero que nada, cualquier solución ‘aftermarket’ es mucho mejor que el disipador que Intel pone de fábrica con sus procesadores, aún los dispositivos de más bajo perfil que probamos lograron sacar un par de grados al escenario ‘stock’.
• Los disipadores que tienen configuración de ventiladores Push/Pull, lograron mejores resultados.
• Por desempeño, precio y diseño el disipador que recomiendo sobre los demás es el Cooler Master Hyper 212 Black Edition RGB. El Hyper 212+ ya no está disponible, pero si lo pueden adquirir de segunda mano, también es una recomendación.
• A pesar que la marca Zalman ya no es lo que solía ser, sigue teniendo entre sus filas disipadores con muy buen desempeño y de diseños únicos. Muchos de estos modelos aún están disponibles en el mercado y localmente existe una tienda que distribuidor de esta marca en particular; en caso que alguien esté interesado en conseguir un disipador Zalman.
• El Case Riotoro CR480 tiene la capacidad para instalar y desinstalar cualquier disipador de aire, sin tener que echar abajo todo el sistema. El CR480 me permitió instalar y luego desinstalar 10 disipadores; quizás no fue lo más fácil del mundo pero tampoco fue una tortura.

Bueno hasta aquí dejo por el momento este ejercicio. Espero con el tiempo poder conseguir más disipadores y de marcas más variadas para poder enriquecer más este benchmark. Gracias por leer hasta el final y espero que a más de alguno le sea de utilidad esta información.

Saludos a todos.-