Temperatura CPU: Concepto Esenciales

La temperatura CPU o procesador de nuestro equipo de escritorio es un parámetro muy importante, del cual depende mucho la salud de nuestro sistema y por lo tanto es esencial que sepamos la manera correcta de medirlo y monitorearlo. Pero antes de poder medir y monitorear este parámetro debemos conocer los términos correctos que vamos a emplear en esta tarea.

Los procesadores Intel para escritorio tienen temperaturas para cada uno de sus núcleos y una temperatura para el CPU como todo. Las temperaturas de los núcleos se miden en las fuentes de calor cerca de los “empalmes” del transistor dentro de lo más profundo de cada núcleo, donde las temperaturas son mayores. La temperatura del CPU, en cambio, es una medición independiente centrada en la parte externa de la superficie del ‘encapsulado’ del CPU, también conocido como IHS (Integrated Heat Spreader), que es la superficie sobre la cual está instalado el disipador del procesador.

Los procesadores Intel de escritorio también tienen dos especificaciones térmicas o límites. La temperatura límite para los núcleos es la “Tj Max” o temperatura de empalme máxima y el límite para la temperatura del encapsulado o “Tcase” es la “Tcase Max”. En algunos sitios se confunden al enunciar estos términos, pero en las hojas de especificaciones para los procesadores de Intel se puede encontrar la terminología correcta.

Temperatura Ambiente

Es la temperatura ambiente del lugar físico en donde tenemos funcionando el PC al que deseamos medir sus temperaturas. Esta medida se debe tomar justo en la toma de aire fresco del PC, si se está utilizando un gabinete. Esta temperatura tiene como especificación una medida estándar de 22°C o 72°F, la cual es considerada como la medida “normal” de una habitación. Este es un punto de referencia en la especificaciones térmicas que utiliza Intel. Es muy importante que sepamos exactamente la temperatura de nuestra habitación, porque afecta de manera directa el comportamiento de todas las demás temperaturas de nuestro PC, además que reduce la capacidad de overclock del procesador. 

Con una refrigeración convencional por aire o líquida, ninguna temperatura de operación puede ser menor o igual que la temperatura ambiente. Para medirla se puede utilizar un termómetro confiable análogo, digital o infrarrojo. Aquí les dejo la guía que hice para construir un dispositivo basado en Open Hardware que puede hacer las mediciones de manera más fácil y precisa.

Temperatura CPU

También conocida como “Tcase” es la temperatura del encapsulado,  esta temperatura solo puede ser medida en la fábrica, en la superficie externa del IHS (Integrated Heat Spreader). Para tomar esta medida se hace una pequeña muesca en la superficie del IHS, donde se empotra una sonda de temperatura, justo en el centro. Luego el procesador es instalado, junto con un disipador Intel de stock; de esta manera son tomados los datos que la sonda registra.

Debido a que los procesadores disponibles para el público no vienen con una sonda térmica empotrada en el IHS, no es posible para el usuario el poder monitorear este parámetro. En la BIOS de algunas motherboards o en la utilidad que proporcionan de fábrica, la temperatura que se muestra bajo la viñeta de “CPU” es la temperatura del núcleo más caliente.

Temperatura de los núcleos

También conocida como “Tjunction” que sería algo así como la temperatura en los empalmes, esta es la temperatura que se mide en la fuente de calor cerca del empalme del transistor dentro de cada núcleo por sensores térmicos digitales (DTS), en este lugar la temperatura es mucho más alta que en cualquier otro. La Tcase es una medida que es únicamente tomada en la fábrica sobre la superficie del IHS, donde la temperatura es menor que en el empalme, por tal motivo existe una diferencia entre ambas, que puede variar desde los 5°C hasta los 25°C, según la carga de trabajo en la que se encuentre el procesador.

La temperatura de los núcleos es la media térmica estándar del procesador. ​Las especificaciones de Intel para la precisión del DTS es +/- 5°C. Aunque los sensores están calibrados de fábrica, la diferencia entre la temperatura más alta y la más baja de los núcleos puede llegar a ser de hasta 10°C. Los sensores tienden a ser más precisos en altas temperaturas, esto debido a factores de la calibración. Las temperaturas de los núcleos responden instantáneamente a cambios en la carga de trabajo del procesador. Según las especificaciones el DTS responde en 256 milisegundos, que vendría a ser algo así como un cuarto de segundo. 

Cualquier temperatura de núcleo superior a 85°C no es recomendada. La temperatura de los núcleos aumentan y disminuyen con la temperatura ambiente. Las temperatura en reposo por debajo de 25°C por lo general se dan cuando la temperatura ambiente está por debajo de los 22°C.

Las temperaturas de los núcleos son más altas durante pruebas de estrés o cuando se trabaja en renderizado pesado o en transcodificación y son más bajas durante tareas menos intensivas. Por lo general el Gaming produce temperatura de núcleos en promedio que rondan los 40°C a 75°C, dependiendo de la forma en que el juego gestiona las cargas del CPU/GPU, así como el tipo de disipación, su respectivo rendimiento y la temperatura ambiente. Para monitorear la temperatura de los núcleos, se puede utilizar la herramienta CoreTemp, la cual es bastante precisa y es actualizada regularmente.

Temperatura del Paquete

La temperatura del paquete por lo general es la temperatura del núcleo más caliente. En algunas utilidades, este parámetro es sinónimo de la temperatura del “CPU”, donde las dos corresponden a la lectura del núcleo más caliente y son iguales. La temperatura del paquete puede desviarse de manera intermitente algunos grados de la temperatura del núcleo más caliente, debido a pequeñas diferencias en la sincronización de la lectura.

Temperatura CPU: Regulación

También llamada “Tj Max” o temperatura de empalme máxima, esta es la especificación térmica para la temperatura de los núcleos que define el límite en el cual el procesador automáticamente se autorregula, reduciendo su velocidad y voltaje, para auto protegerse de un daño causado por altas temperaturas. Cuando el procesador alcanza la temperatura de regulación puede causar ralentización momentánea o una caída de cuadros en los juegos.

En los procesadores Intel modernos este límite es a los 100°C, lo cual por lo general nunca es alcanzado por un procesador instalado correctamente y en velocidad stock.

TDP (Thermal Desing Power)

El TDP de nuestro procesador está muy relacionado con la temperatura de los núcleos. Las especificaciones del TDP se expresan en Watts, que representa potencia disipada como calor. Este parámetro nos da una indicación de cuantos vatios tiene que ser capas un sistema de refrigeración para que ese procesador, con un TDP determinado, pueda trabajar sin problemas y no alcance su temperatura de regulación (Tj Max) en condiciones normales de uso. Por lo general entre más potente o “rápido” sea un CPU tendrá un TDP más alto.

La especificación Tcase es la temperatura del IHS tomada únicamente en la fábrica, la cual no puede ser monitoreada por el usuario. La Tcase no es no un límite térmico, sino un valor basado en el TDP del procesador y el TDP del disipador stock. Por tanto es importante tener un disipador que tenga un TDP mayor que el del procesador con el que lo vamos a emparejar, ya que de esta manera bajamos la Tjunction y nos aseguramos de mantener a nuestro procesador en una correcta temperatura de operación. 

Por lo antes mencionado cuando se utiliza un disipador distinto al de stock proveído por Intel, la temperaturas de nuestro procesador se ven aliviadas, ya que en su mayoría los disipadores ‘aftermarket’ tienen un TDP considerablemente mayor que la refrigeración de stock de Intel.

Conclusión Temperatura CPU

Estos son los términos principales y más importantes que debemos tener bien claros que significan para saber que significan y que representan para nuestro sistema. Solo conociendo todo estos conceptos seremos capaces de interpretarlos y de esta manera conocer cómo está funcionando nuestro sistema.

En entradas posteriores mostraremos cómo medir la temperatura de nuestro CPU y cómo se interpretan estos resultados.

Ahora debemos mencionar que todo lo contenido en esta entrada, y en las futuras sobre este tema, es producto de la información que he encontrado a lo largo y ancho de la web. Y que me he apoyado en la información de muchos autores, así como en las hojas de especificaciones que Intel provee. La mayoría de esta información puede ser encontrada en otros sitios, pero por lo general están en inglés y siento conveniente que exista también en español ya que es un tema muy esencial para todos los entusiastas del hardware.

Saludos a todos.-