Temperatura del refrigerante frente a la temperatura de la CPU para el control del ventilador
Los aficionados persiguen los tacos.
Cuando el control del ventilador de la CPU está directamente vinculado a la temperatura del paquete, un procesador moderno puede pasar de una temperatura de carga ligera a una lectura mucho más alta casi instantáneamente, lo que obliga a los ventiladores del radiador a acelerarse aunque el refrigerante, el radiador y el aire circundante apenas hayan tenido tiempo de absorber una cantidad significativa de ese calor.
¿Por qué permitimos que un sensor de silicio de alta velocidad dicte la acústica de un sistema de refrigeración cuya masa térmica reacciona mucho más lentamente?
Ese es el problema central.
En un disipador de aire, la temperatura de la CPU es un parámetro de control adecuado, ya que el disipador se encuentra directamente en el circuito térmico del procesador. En un sistema de refrigeración líquida todo en uno (AIO), la situación cambia. La CPU calienta la placa fría, que a su vez calienta el refrigerante. El refrigerante transporta esa energía al radiador, que la disipa en el aire.
Esos acontecimientos no ocurren a la misma velocidad.
Y esa diferencia es precisamente la razón por la que la temperatura del refrigerante frente a la temperatura de la CPU merece más atención que otra discusión sobre si un radiador de 240 mm o de 360 mm es más grande.
Mi regla preferida es simple: cuando se dispone de un sensor de refrigerante fiable, normalmente quiero que la velocidad del ventilador del radiador responda principalmente a la temperatura del refrigerante, mientras que la temperatura de la CPU sigue siendo una señal de seguridad y diagnóstico.
Esa distinción produce un sistema más estable sin ignorar la temperatura real de la CPU.
La temperatura de la CPU y la temperatura del refrigerante miden problemas diferentes.
La temperatura de la CPU nos indica lo que está sucediendo en la fuente de calor.
La temperatura del refrigerante nos indica lo que está sucediendo dentro del sistema de transferencia de calor.
Suenan parecido. Pero no lo son.
Los procesadores modernos contienen múltiples sensores de temperatura ubicados muy cerca del silicio activo. La documentación de Intel para su Sensor Térmico Digital (DTS) explica que las lecturas de cada sensor pueden representar la temperatura instantánea del procesador. Intel también documenta un valor reportado por PECI basado en el promedio de la temperatura más alta del DTS durante un intervalo de 256 ms , y señala específicamente que la temperatura promedio puede ser útil para el control térmico de la plataforma, como la gestión de la velocidad del ventilador.
Eso nos dice algo importante.
Incluso los fabricantes de CPU reconocen que la temperatura instantánea bruta y la temperatura útil para el control del ventilador no son necesariamente lo mismo.
Un procesador puede cambiar de estado de energía con extrema rapidez. Al abrir una aplicación, compilar código, iniciar el procesamiento de sombreadores, descomprimir un archivo grande o ejecutar un juego, los núcleos individuales de la CPU pueden aumentar su rendimiento de forma agresiva antes de volver a una carga de trabajo más ligera.
El refrigerante no puede adaptarse a ese cambio instantáneamente.
El refrigerante a base de agua tiene masa térmica. Lo mismo ocurre con el radiador. Lo mismo ocurre con el metal de la placa fría. Todo el circuito actúa como un amortiguador térmico.
Ese retraso es útil.
Piensa en la temperatura de la CPU como la alarma y en la temperatura del refrigerante como el depósito.
Una temperatura de 80 °C en el paquete de la CPU no significa automáticamente que el radiador necesite el máximo flujo de aire.
Si el procesador alcanzó los 80 °C durante tres segundos mientras el refrigerante se mantiene a 30 °C, el circuito de refrigeración en sí todavía está relativamente frío.
Ahora imagina que la misma CPU permanece a unos 75 °C durante veinte minutos mientras el refrigerante aumenta gradualmente su temperatura de 30 °C a 39 °C.
Eso es diferente.
La segunda situación implica que el calor se acumula en el circuito más rápido de lo que el flujo de aire del radiador lo disipa. Ahora los ventiladores del radiador tienen que trabajar a pleno rendimiento.
Por eso tampoco juzgo un sistema de refrigeración líquida todo en uno basándome en una sola captura de pantalla de la temperatura de la CPU. El análisis de ACEGEEK sobre por qué las especificaciones del disipador por sí solas no predicen los resultados térmicos reales llega a la misma conclusión general: el tamaño del radiador, el comportamiento del ventilador, el flujo de aire, la carga de trabajo y la configuración del sistema interactúan.
Temperatura del refrigerante frente a la temperatura de la CPU para el control del ventilador
Esta es la distinción que utilizo al evaluar el control de ventiladores de los sistemas de refrigeración líquida todo en uno (AIO) .
Factor Temperatura de la CPU Temperatura del refrigerante Qué mide Estado térmico del procesador Estado térmico del circuito de líquido Velocidad de respuesta Extremadamente rápida Relativamente lenta Reacción a picos de aumento Alta Baja Mejor uso Protección y monitorización de la CPU Control del ventilador del radiador Estabilidad de la velocidad del ventilador Puede fluctuar rápidamente Generalmente suave Comportamiento del ruido Más propenso a aumentos repetidos Más gradual Refleja la carga de trabajo del radiador Indirectamente Más directamente Disponibilidad del sensor Casi universal Solo en AIO/controladores compatibles Bueno para respuesta de emergencia Sí Menos adecuado solo Bueno para control de carga sostenida Sí, con suavizado Excelente cuando está disponible
Esta es la parte que muchas utilidades para ventiladores de placas base pasan por alto.
Muestran la temperatura.
Muestran las RPM del ventilador.
Te permiten arrastrar puntos por un gráfico.
Pero rara vez obligan al usuario a plantearse la pregunta más importante: ¿qué componente físico intenta enfriar realmente este ventilador?
En el caso de un ventilador de radiador, la respuesta es el refrigerante que circula a través del radiador.
Por eso, la temperatura del líquido es una variable de control tan lógica.
El control de ventiladores AIO real ya utiliza la temperatura del refrigerante.
Esta no es una teoría de afinación exótica.
La curva de ventilación predeterminada Hydro X publicada por Corsair utiliza directamente la temperatura del refrigerante como variable de control. Su curva documentada establece los ventiladores del radiador al 0% por debajo de 34°C, al 10% a 35°C, al 25% a 36°C, al 42% a 38°C, al 54% a 39°C, al 66% a 40°C y al 100% a 43°C.
Lee esos números de nuevo.
Los ventiladores no alcanzan el 100% de su velocidad porque la CPU llega brevemente a los 80°C.
Alcanzan su máxima capacidad de funcionamiento cuando el refrigerante llega a los 43 °C.
Esa es una filosofía de control muy diferente.
La documentación de iCUE de Corsair también permite vincular las curvas de ventilación personalizadas a los sensores de temperatura disponibles en el sistema, lo que refuerza la idea de que la fuente del sensor es tan importante como los propios valores de RPM.
Y Corsair no es la única prueba.
La documentación del kernel de Linux para la monitorización del hardware de la ASUS ROG RYUJIN II 360 muestra la temperatura del refrigerante, la velocidad de la bomba y el control del ventilador externo. De forma similar, la documentación del kernel para las placas base AORUS WATERFORCE X240, X280 y X360 de Gigabyte muestra las RPM del ventilador, las RPM de la bomba y la temperatura del refrigerante.
Estos no son sensores decorativos.
Existen porque la temperatura del circuito es información útil.
El ejemplo de 43 °C es más importante de lo que parece.
Supongamos que la temperatura ambiente es de 24°C.
Una temperatura del refrigerante de 30 °C significa que el líquido está funcionando aproximadamente 6 °C por encima de la temperatura ambiente.
A 40 °C, la diferencia de temperatura entre el refrigerante y la temperatura ambiente se reduce aproximadamente a 16 °C.
La segunda condición proporciona al radiador una diferencia de temperatura mucho mayor con la que trabajar, pero también nos indica que se ha acumulado mucha más energía térmica en el circuito.
Es precisamente en esos momentos cuando resulta útil un mayor flujo de aire.
Por eso, una curva de ventilación basada en la temperatura del líquido suele comportarse de forma más inteligente que una curva vinculada a la CPU durante cargas de trabajo con cambios rápidos de potencia.
¿Por qué el control de ventiladores de los sistemas de refrigeración líquida todo en uno basado en la CPU puede volverse molestamente ruidoso?
El comportamiento de las CPU modernas empeora la situación.
Intel señala que las temperaturas de los procesadores pueden acercarse a sus límites térmicos durante un funcionamiento exigente y que muchos modelos utilizan mecanismos de gestión térmica para reducir la frecuencia y el consumo de energía si es necesario. Intel indica que los valores máximos de Tjunction suelen oscilar entre 100 °C y 110 °C , dependiendo del procesador específico.
Eso no significa que 90°C deba convertirse en su objetivo habitual.
Esto significa que la temperatura de la CPU está diseñada para variar dinámicamente.
El funcionamiento del turbo complica las curvas de ventilación porque la temperatura puede aumentar antes de que el radiador se haya calentado de forma significativa.
Considere esta carga de trabajo simplificada:
TiempoTemperatura de la CPUTemperatura del refrigeranteQué puede hacer un ventilador controlado por la CPUQué puede hacer un ventilador controlado por el refrigeranteInactivo38°C28°CRPM bajasRPMBajas RPMInicio de la aplicación72°C28°CAceleración bruscaMantener baja10 segundos después48°C28.5°CBaja nuevamenteMantener bajaComienza el renderizado sostenido82°C30°CRPM altasRPM moderadas10 minutos después78°C36°CRPM altasAceleración progresiva25 minutos después77°C40°CRPM altasRPM altas
El sistema controlado por la CPU reacciona de inmediato.
El sistema de control de refrigerante reacciona cuando el radiador ha acumulado calor que necesita disipar.
Prefiero el segundo comportamiento para los ventiladores del radiador.
No porque la temperatura de la CPU sea irrelevante.
Porque el flujo de aire del radiador debe ajustarse a la demanda del radiador.
La mejor fuente de temperatura para el control del ventilador depende del ventilador.
Aquí es donde muchos consejos se vuelven demasiado simplistas.
“Utilizar la temperatura del refrigerante para todo” no es una buena regla.
Tampoco lo es “utilizar la temperatura de la CPU para todo”.
Los diferentes aficionados tienen diferentes funciones.
Ventiladores de radiador
Si su sistema de refrigeración líquida todo en uno (AIO) cuenta con un sensor de refrigerante fiable, normalmente usaría la temperatura del refrigerante.
La curva de velocidad del ventilador puede mantenerse relativamente plana a bajas temperaturas del líquido y volverse progresivamente más agresiva a medida que el refrigerante se calienta.
Un concepto práctico para empezar podría ser el siguiente:
Temperatura del refrigerante Funcionamiento del ventilador del radiador ≤28°C 25% 30°C 30% 33°C 40% 36°C 50% 39°C 70% 42°C 90% 44°C +100%
Este no es un ajuste preestablecido universal.
La temperatura ambiente es de suma importancia. Un usuario que se encuentra en una habitación a 30 °C obviamente no puede tener las mismas expectativas que alguien que realiza pruebas en una habitación a 18 °C.
El fabricante del sistema de refrigeración también tiene la última palabra sobre las temperaturas permitidas del refrigerante y los límites de funcionamiento.
Velocidad de la bomba
Por lo general, no me gustan las curvas de bombeo que siguen constantemente pequeños cambios en la temperatura de la CPU.
Una bomba funciona mediante la circulación del refrigerante, y la oscilación agresiva constante a menudo ofrece pocas ventajas en comparación con el mantenimiento de un rango de funcionamiento estable.
Utilice los ajustes preestablecidos compatibles con el fabricante del refrigerador o una configuración de bomba estable, a menos que exista una razón específica para ajustarla de manera diferente.
Ventiladores de caja
Aquí es donde la temperatura de la CPU por sí sola se vuelve aún más débil.
Imagina jugar a un juego que exige mucho de la GPU con una carga de CPU moderada.
Es posible que la CPU alcance los 55 °C mientras una tarjeta gráfica de 360 W o 575 W genera una gran cantidad de calor en el chasis.
Si los ventiladores de la caja solo controlan la temperatura de la CPU, pueden funcionar a una velocidad innecesariamente baja.
La guía de ACEGEEK para equilibrar la refrigeración de la CPU y el flujo de aire de la GPU en el mismo sistema explica por qué el calor de la CPU y la GPU deben tratarse como cargas térmicas separadas en lugar de una única "temperatura del PC" genérica.
Para los entusiastas de los gabinetes, una estrategia de control de CPU y GPU con un máximo de ambas, o una lógica de entrada y salida de aire separada, suele ser más racional cuando el hardware y el software lo permiten.
La temperatura de la CPU sigue siendo más importante que la temperatura del refrigerante en tres situaciones.
El control del refrigerante no es automáticamente superior en todas partes.
Hay situaciones en las que la temperatura de la CPU sigue siendo la señal correcta.
1. Tu sistema de refrigeración líquida todo en uno no tiene sensor de refrigerante.
Esta es la más obvia.
Muchos sistemas de refrigeración líquida todo en uno (AIO) muestran la velocidad de la bomba y del ventilador, pero no la temperatura del líquido a la placa base ni al software de control.
No se puede crear una curva de temperatura del ventilador para el control de la temperatura del líquido a partir de un sensor que no existe.
En ese caso, la temperatura del encapsulado de la CPU sigue siendo una fuente de control perfectamente utilizable.
Pero añada histéresis, retardo o suavizado donde la BIOS o el software lo permitan.
Eso puede evitar que un pico de temperatura de tres segundos se convierta en un zumbido constante del ventilador durante tres segundos.
2. Estás controlando un enfriador de aire.
No hay depósito de refrigerante.
La temperatura de la CPU representa directamente la carga térmica que el ventilador del disipador de calor está tratando de gestionar.
Utilice la temperatura de la CPU.
3. Necesitas protección térmica rápida.
La temperatura del refrigerante reacciona de forma deliberadamente lenta.
Precisamente por eso es una buena señal para el ventilador del radiador, y precisamente por eso no la usaría como única señal de seguridad.
La documentación térmica de Intel deja clara esta distinción. Los sensores de la compañía pueden detectar cambios rápidos en la temperatura del procesador, mientras que sus sistemas de control térmico pueden reducir el voltaje, la potencia o la frecuencia cuando se aproximan a los límites de temperatura.
Por lo tanto, la temperatura de la CPU sigue siendo la mejor señal de alerta ante posibles problemas térmicos repentinos del procesador.
Una mejor estrategia de control de ventiladores para sistemas AIO suele ser híbrida.
La mejor configuración no requiere elegir un sensor y pretender que todas las demás temperaturas desaparezcan.
Utilice cada sensor para la función que describe.
Para un PC de juegos típico con un sistema de refrigeración líquida todo en uno, estructuraría la lógica aproximadamente de esta manera:
Ventiladores del radiador: temperatura del refrigerante cuando esté disponible.
Bomba: perfil estable aprobado por el fabricante en lugar de oscilación rápida controlada por la CPU.
Entrada de aire inferior o lateral de la GPU: temperatura de la GPU o señal máxima de CPU/GPU.
Escape trasero y de la caja superior: comportamiento del sistema combinado, dependiendo de la ubicación del radiador.
Temperatura de la CPU: monitorización, alarmas y decisiones de seguridad térmica.
Esa división tiene mucho más sentido físico que conectar seis ventiladores diferentes a la temperatura del paquete de la CPU y dar por terminado el trabajo.
La posición del radiador complica aún más la situación.
Un radiador montado en la parte superior puede interactuar con la salida de aire de la GPU de forma diferente a un radiador de entrada montado lateralmente, por lo que la estrategia de control de los ventiladores debe evaluarse junto con la ruta del flujo de aire. El análisis comparativo de ACEGEEK sobre sistemas de refrigeración líquida todo en uno (AIO) montados en la parte superior y lateralmente aborda precisamente esa relación entre la ubicación del radiador, la temperatura de la CPU, la temperatura de la GPU, la temperatura del refrigerante y el flujo de aire de la caja.
Y si aún estás decidiendo el tamaño del radiador en lugar de la configuración del ventilador, compara la gama de disipadores de CPU ACEGEEK disponibles antes de asumir que un radiador más grande soluciona automáticamente un mal funcionamiento del ventilador. Actualmente, ACEGEEK ofrece modelos que van desde sistemas de refrigeración líquida todo en uno (AIO) de 120 mm y 240 mm hasta varios disipadores de 360 mm.
¿Deben los ventiladores de los sistemas de refrigeración líquida todo en uno usar la temperatura de la CPU o la del refrigerante?
Para los ventiladores de radiador, la temperatura del refrigerante suele ser la mejor fuente de control cuando el sistema de refrigeración líquida todo en uno (AIO) proporciona un sensor de líquido preciso .
Esto proporciona al controlador una representación más lenta y significativa de la carga térmica almacenada dentro del circuito de líquido.
La temperatura de la CPU sigue siendo fundamental.
Pero responde a otra pregunta.
La temperatura de la CPU me indica: "¿Qué tan caliente está el procesador en este momento?".
La temperatura del refrigerante me indica: "¿Cuánto calor se ha acumulado en el sistema de refrigeración?"
Un ventilador de radiador necesita principalmente la segunda respuesta.
Esa es la distinción que me gustaría que más software todo en uno explicara con claridad.
Preguntas frecuentes
¿Es mejor controlar el ventilador del sistema de refrigeración líquida (AIO) que la temperatura del refrigerante que la temperatura de la CPU?
La temperatura del refrigerante suele ser la mejor fuente de control del ventilador del radiador cuando un sistema de refrigeración líquida todo en uno (AIO) proporciona un sensor de líquido fiable, ya que monitoriza el calor que se acumula dentro del circuito de refrigeración, cambia de forma más gradual que la temperatura del procesador y permite que la velocidad del ventilador del radiador responda a una carga térmica sostenida en lugar de reaccionar repetidamente a picos de aceleración cortos del procesador.
La temperatura de la CPU debe seguir controlándose para la protección térmica. Ambas mediciones cumplen funciones diferentes, en lugar de competir por un mismo propósito.
¿Por qué la temperatura de la CPU cambia más rápido que la temperatura del refrigerante?
La temperatura de la CPU cambia más rápidamente porque la potencia del procesador puede aumentar en periodos de tiempo extremadamente cortos, mientras que la placa fría, el volumen de refrigerante, los tubos y el radiador poseen masa térmica que debe absorber energía antes de que sus temperaturas aumenten significativamente, creando un retraso deliberado entre la generación de calor en el silicio y el calentamiento medible de todo el circuito de refrigeración líquida.
Ese desfase es la razón por la que la temperatura de una CPU puede subir decenas de grados mientras que la del refrigerante apenas varía durante un breve periodo de tiempo.
¿Qué temperatura del refrigerante debo usar para la curva del ventilador?
Una curva de ventilación adecuada en función de la temperatura del refrigerante normalmente mantiene los ventiladores del radiador relativamente silenciosos mientras el líquido permanece cerca de la temperatura ambiente, y luego aumenta progresivamente el flujo de aire a medida que aumenta la diferencia de temperatura entre el refrigerante y la temperatura ambiente, aunque los umbrales exactos deben ajustarse a la temperatura ambiente, la capacidad del radiador, el diseño del enfriador y los límites de temperatura del refrigerante seguros especificados por el fabricante.
El ejemplo del Hydro X de Corsair alcanza el 100 % de funcionamiento del ventilador con el refrigerante a 43 °C, pero eso no debería aplicarse automáticamente a todos los sistemas de refrigeración líquida todo en uno (AIO).
¿Deberían los ventiladores AIO usar la temperatura del paquete de la CPU?
Los ventiladores del radiador AIO pueden usar la temperatura del paquete de la CPU cuando no se dispone de la temperatura del refrigerante, pero lo ideal es que el controlador del ventilador incluya un retardo de respuesta, un promedio o una histéresis, ya que la temperatura del paquete puede cambiar extremadamente rápido, lo que provoca una oscilación innecesaria de la velocidad del ventilador incluso cuando el radiador y el refrigerante no han acumulado suficiente calor adicional como para requerir un flujo de aire significativamente mayor.
Se trata de una limitación normal del control basado en la CPU, no de una prueba de que el sistema de refrigeración esté funcionando mal.
¿Debería la bomba del sistema de refrigeración líquida (AIO) seguir la temperatura de la CPU?
Por lo general, una bomba de refrigeración líquida todo en uno no necesita compensar cada fluctuación de la temperatura de la CPU, ya que su función es mantener la circulación del refrigerante a través de la placa fría y el radiador. Por lo tanto, un perfil de bomba estable compatible con el fabricante suele producir un comportamiento más predecible que acelerar y desacelerar repetidamente la bomba en respuesta a picos transitorios de temperatura del procesador.
Respete siempre los límites de velocidad de la bomba y los modos de funcionamiento especificados por el fabricante del enfriador.
¿Puede ser baja la temperatura del refrigerante mientras que la temperatura de la CPU es alta?
La temperatura del refrigerante puede mantenerse relativamente baja mientras la temperatura de la CPU es alta, debido a que la transferencia de calor desde el chip del procesador a través del disipador de calor integrado, el material de interfaz térmica, la placa fría y el refrigerante circulante introduce resistencia térmica, mientras que los procesadores modernos de alta potencia pueden crear picos de temperatura localizados mucho más rápido de lo que se calienta todo el circuito de líquido.
Esto se nota especialmente durante cargas de trabajo cortas y ráfagas, y cuando el comportamiento del turbo es agresivo.
¿Cuál es la mejor fuente de temperatura para el control del ventilador de la CPU?
La mejor fuente de temperatura para el control del ventilador de la CPU depende del hardware de refrigeración: la temperatura de la CPU suele ser apropiada para los ventiladores de refrigeración por aire y la protección térmica, mientras que la temperatura del refrigerante suele ser preferible para los ventiladores de los radiadores AIO porque representa la condición térmica que el radiador realmente intenta gestionar, en lugar de solo la temperatura instantánea del silicio del procesador.
Para los ventiladores de caja, puede ser necesario considerar conjuntamente las temperaturas de la CPU y la GPU.
Diseña una curva de ventilación en función del calor, no de los picos.
Deja de ajustar los ventiladores del radiador fijándote en un dato dramático sobre la temperatura de la CPU.
Registra la temperatura del procesador, la temperatura del refrigerante, la temperatura de la GPU, las RPM del ventilador y la temperatura ambiente durante la carga de trabajo que realmente utilices. Los juegos, el renderizado, la compilación y el uso del escritorio en reposo generan patrones térmicos muy diferentes.
Luego, ajuste el sistema para que funcione con calor sostenido.
Si tu sistema de refrigeración líquida actual no puede mostrar la temperatura del refrigerante, usa la temperatura de la CPU con un suavizado adecuado. Si puede mostrar la temperatura del líquido, prueba una curva de radiador basada en el refrigerante y compara no solo la temperatura máxima de la CPU, sino también las RPM del ventilador, el ruido y la estabilidad a largo plazo.
Antes de cambiar el hardware, consulta los recursos de ACEGEEK sobre refrigeración y flujo de aire para la CPU para asegurarte de que la ubicación del radiador, el flujo de aire de la caja y la capacidad del disipador no sean la verdadera limitación.
Una mejor fuente de sensores no cuesta nada.
A veces, esa es la mejor mejora de refrigeración de todo el equipo.
