Actualizado a: 22 de enero de 2024
Controlar la temperatura del procesador es muy importante en nuestro equipo. Esto puede parecer fácil gracias a los sensores implementados en los equipos actuales que muestran diferentes temperaturas. Además, los sistemas de refrigeración también han mejorado mucho en los últimos tiempos.
Sin embargo, cuando se profundiza algo más en la materia de la temperatura de la CPU, vemos valores que pueden resultar desconcertantes para muchas personas, como podría ser CPU Package, Tjuntion, Tj Max, etc. Pues bien, en este tutorial vamos a ver qué significan todos estos parámetros para que puedas tenerlos bajo control.
Además, si estás pensando en realizar overclocking, es mejor que te grabes a fuego estos parámetros, puesto que serán importantes tenerlos en cuenta para no generar inestabilidad, elegir la refrigeración adecuada, o dañar tu procesador…
¿Por qué es necesario controlar la temperatura de la CPU?
Ten en cuenta que los chips son elementos semiconductores muy complejos, especialmente la CPU y la GPU. Y estos generan altas temperaturas debido a su funcionamiento, por el paso de corriente a través de los materiales semiconductores y conductores que comprenden estos dispositivos. Ten en cuenta que los electrones que conforman la corriente eléctrica impactan contra los átomos de estos materiales, generando fricción y calor.
Una temperatura alta puede afectar en varios aspectos a estos chips:
- Mediante el conocido como Thermal Throttling, cuando se activan los mecanismos presentes en la CPU para tratar de bajar la temperatura cuando sobrepasa algunos valores peligrosos y lo hace a costa del rendimiento. Es decir, bajando el voltaje y la frecuencia de reloj para disminuir la temperatura.
- La alta temperatura también puede producir inestabilidad en esta unidad, lo que puede hacer que aparezcan errores, que el sistema se reinicie repentinamente, o que aparezcan pantallazos azules (BSOD).
- Y si la temperatura es muy alta, también podría generar daños físicos irreversibles en el propio chip.
Por tanto, es importante conocer estos aspectos y cómo medir todos los valores de temperatura y monitorizarlos para ver si coinciden con lo que los fabricantes recomiendan para sus productos. Pero claro, todos tenemos en mente la temperatura que da el sensor de la CPU, pero… ¿qué ocurre con esos otros valores de los que hemos comentado anteriormente? Vamos a verlos en el siguiente apartado.
Términos relacionados con la temperatura del procesador
Bien, ahora que entiendes la importancia de mantener las temperaturas controladas, lo siguiente es ver en cada caso qué son esos términos que emplean muchos fabricantes de chips en sus data sheets o manuales:
TjMax o Tjunction
La Tj Max o Tjuntion Max es, como su propio nombre indica, la temperatura máxima de la unión. Este término hace referencia a la temperatura máxima que el chip semiconductor puede aguantar en su matriz antes de que comiencen a suceder esos mecanismos internos de los que hablé antes para controlarla. Es decir, el throttling.
Este término hace referencia a unos mecanismos que tienen las CPUs modernas para evitar daños físicos. Mientras que los procesadores antiguos no tenían estos mecanismos y se podían llegar a fusionar con las altas temperaturas, actualmente esto es más difícil.
Todo gracias a que en la placa base existe un módulo VRM que controlará el voltaje al que trabaja la CPU cuando se llega a dicha temperatura, y también entrarán en juego otros aspectos del sistema de gestión de energía ACPI para tratar de bajar la temperatura como sea, ya sea apagando núcleos, bajando la frecuencia de reloj, etc.
De ese modo, el chip no superará la Tj Max…
Por otro lado, tienes que saber que las temperaturas de unión o Tjuntion se miden en las uniones de los semiconductores de los transistores del chip. Ahí es donde normalmente se registran los puntos de temperatura más altos. Esto es posible gracias a los sensores integrados que tienen los núcleos en su interior.
Ten en cuenta que la unión se refiere a las uniones de semiconductores PN. Durante el funcionamiento de los chips, se aprecian varios fenómenos físicos en los materiales a nivel microscópico debido a la temperatura. Y es que la temperatura influye en la difusión de los elementos dopantes de las zonas N y P, en la movilidad de los portadores de carga y la producción térmica de portadores de carga.
Es cierto que con temperaturas demasiado frías los portadores de carga se pueden hacer algo perezosos, y conforme va aumentando la temperatura en un semiconductor, tanto los electrones como los átomos ganan energía. Cuando esto sucede, los átomos vibran más y aumentan la dispersión de electrones, lo que mejora la conductividad. Pero esto no es todo lo bueno que parece, ya que los materiales pueden sufrir daños con las altas temperaturas o se puede generar un fenómeno conocido como electromigración en las interconexiones del chip.
TCase
La Tcase o temperatura de la carcasa, es la que se mide en el IHS del procesador, es decir, en el Integrated HeatSink, o dicho de otro modo, en la chapa metálica que las CPUs suelen tener sobre el encapsulado del chip. Esta temperatura del encapsulado será diferente siempre a la de unión vista anteriormente.
Por tanto, no hay que confundir ambos términos, ya que no representan lo mismo. Mientras los sensores de temperatura para Tj están dentro del propio chip semiconductor, midiendo temperaturas de las uniones semiconductoras, los sensores de Tcase se alojan fuera, justo en el exterior del encapsulado y en una zona céntrica del IHS.
Si ves algunos whitepappers o datasheeets de los fabricantes de CPUs, definen la Tcase como la temperatura máxima permitida en el IHS de la CPU. Además, siempre hay que tener en cuenta que ésta es siempre inferior a la temperatura del núcleo, la Tj. Por tanto, si vemos un valor alto de Tcase, sabremos inmediatamente que en el núcleo la temperatura va a ser superior a eso.
No siempre se incluye un sensor en el IHS para medir esta temperatura, pero sí que puede haberlos instalados en algunos disipadores o sistemas de refrigeración, para saber a la temperatura que se encuentra el bloque de cobre.
CPU Package
Esta otra medida también suele estar presente en muchos programas de monitorización de temperaturas. Se trata del promedio de temperatura medido a lo largo de 256 ms del núcleo de la CPU más caliente. Es decir, CPU Package es una temperatura media, tomando como referencia la temperatura del núcleo de la CPU que esté más caliente en un momento dado.
Monitorización de las temperaturas de la CPU
Una vez visto la nomenclatura, ahora falta también comprender cómo puedes monitorizar estas temperaturas de forma adecuada y cómo prevenir posibles problemas de sobretemperatura en tu equipo. Y, para ello, una vez que conoces los términos para comprobar los valores de los diferentes sensores de temperatura, también es necesario que conozcas algunos rangos de seguridad o límites:
- <40 ºC: se trata de una temperatura bastante normal de funcionamiento, generalmente cuando la CPU está en reposo o con una carga de trabajo liviana. O tal vez sea proque el sistema de refrigeración está haciendo su trabajo bastante bien, como pueden ser los sistemas de refrigeración líquida.
- 40 – 60 ºC: esta temperatura suele ser bastante común también cuando la CPU se encuentra con una carga de trabajo mayor o tienes un sistema de refrigeración bastante normal. No obstante, hay que decir que no solo depende del sistema de refrigeración, también de la propia CPU, ya que el TDP afecta directamente a estas temperaturas, mientras mayor sea, más se calentará la CPU…
- 60 – 70 ºC: es una temperatura también buena si estás sometiendo a tu CPU a una carga de trabajo pesada, es decir, cuando estás jugando a videojuegos o haciendo otras tareas que implican forzar a tu CPU. Si esta temperatura la tienes con una CPU que no está procesando una carga de trabajo considerable, entonces piensa en mejorar tu sistema de refrigeración, limpiar el disipador, o renovar la pasta térmica.
- 70 – 80 ºC: ya entramos en , muy elevadas, típicas de una CPU a la que se le ha realizado overclocking o que está muy sobrecargada de trabajo con un sistema de refrigeración insuficiente.
- 80 – 90 ºC: es una temperatura en la que ya comienzan los mecanismos de control de temperatura a actuar, dependiendo de cada CPU. Es decir, cuando se produce el thermal throttling del que hemos comentado anteriormente. Además, el sistema de refrigeración debería estar trabajando a su máximo rendimiento para bajarla en cuanto antes. Ten especial atención a los procesadores con Tj Max más baja, como los AMD con 3D V-Cache, ya que estas temperaturas son demasiado altas para ellos…
- >90 ºC: solo en casos de overclocking más extremos o de una refrigeración deficiente en procesadores con TDP muy alto podría llegarse a estas temperaturas. Si es así, debes saber que son perjudiciales, y que podrían dañar físicamente a tu chip. Por tanto, deberías pensar en reducirlas a toda costa. Es cierto que ya los chips no se queman como antes, ya que antes de eso, el sistema tiene un mecanismo de seguridad que apagaría el PC si está demasiado caliente, pero aún así, no es bueno.
Por último, ten cuidado, temperaturas demasiado bajas también podrían ser peligrosas para la CPU sin el equipamiento adecuado, por ejemplo, por la humedad por condensación que se podría generar en los sistemas electrónicos…
Programas para medir temperaturas de la CPU
Para finalizar, solo falta decir con qué programas o aplicaciones de software puedes monitorizar las distintas temperaturas de la CPU y del resto del hardware. Pues bien, existen varias opciones, pero quizás una de las más recomendables sea HWiNFO64. Es un programa gratuito y funciona bastante bien. SI te interesa, lo puedes descargar desde aquí.
También tienes otras alternativas como HWMonitor, que permite monitorización en tiempo real, o el famoso Open Hardware Monitor.
