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Mira la espectacularidad con la que un portátil gaming se enfría

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¿Tienes miedo porque algún día tu portátil eche humo mientras te pasas un nivel de tu juego favorito? Con las temperaturas que estamos viviendo no es raro que el equipo empiece a hacer ruidos raros.

Incrementar la potencia de un procesador tiene un precio: a mayor aumento de velocidad, mayor calor generado. Hasta la circuitería básica suele recalentarse tras un tiempo de uso.

La diferencia entre un equipo mediocre y uno de altas prestaciones está en estos pequeños detalles. Construir un ventilador que aproveche las propiedades aerodinámicas del sistema no es nada fácil: el espacio es escaso y cada decibelio extra se penaliza. No olvidemos que estamos hablando de equipos portátiles...

Lo que esconde la refrigeración

Chip Kilocore El chip, el núcleo donde comienza todo

La refrigeración aplica recursos científicos y tecnológicos. Como es evidente, no todos los sistemas son idénticos. El más común es el sistema de refrigeración por aire. Consiste en realizar un intercambio térmico entre el ambiente caliente, generando una corriente de aire. Lo que en física se denomina “convección”. Cuanto mayor es el área de transferencia, más ágil el enfriamiento.

Los sistemas de refrigeración activa montan una turbina que genera un flujo de aire fresco para reconducir el calor excedente

Este sistema se subdivide, a su vez, en dos “formatos”: pasivo y activo. El sistema pasivo es bastante económico: la pieza, con forma de radiador (heatsink) y fabricada en cobre o aluminio, va integrada a la placa, son silenciosos porque no incluyen elementos mecánicos y cuentan con una capacidad de intercambio de calor bastante limitado. Se basan en el principio de Peltier: es decir, se genera una corriente de refrigeración termoeléctrica por proximidad.

El sistema activo utiliza un componente extra, una turbina o ventilador que activa un flujo de aire fresco para retirar el excedente de temperatura. Generan más ruido pero son más eficientes a corto-medio plazo.

Sopor En equipos menos potentes es común usar refrigieración externa en la base para ayudar a disipar el calor excedente

En segundo lugar tendríamos una segunda familia: los sistema de refrigeración líquidos (watercooling). Existen dos modelos: por inmersión —usando un líquido refrigerante eléctricamente inerte— e indirectos, usando un circuito aislado del resto de componentes.

Son más complejos de instalar y, ciertamente, más peligrosos, pero también más eficientes y versátiles, ya que puede usarse agua, o gases, con menor masa molecular, un punto de ebullición más alto y una conductividad térmica más baja. De hecho, existen sistemas de refrigeración con metal líquido.

Las piezas clave

Vs A la izquierda, un sistema estándar de refrigeración líquida; a la derecha, un circuito de heatpipes reconocibles por su color cobrizo.

En los sistemas de refrigeración conviven un puñado de piezas de las que debemos destacar las siguientes: en primer lugar, la pasta térmica y el panel termoeléctrico (TEC). Su función es bastante primaria: desviar el calor redundante de los componentes más susceptibles —y frágiles, como el procesador— hacia afuera.

Los caloductos desvían el calor redundante de los componentes hacia el marco exterior, protegiendo la circutería

Siguiendo el esquema, en segundo lugar tendríamos los TTB (tubos termosifón bifásicos) o caloductos. Son tubos sellados que utilizan el calor latente de la vaporización y lo diluyen a lo largo de un circuito. Su meta es, una vez más, transportar el calor mediante una fuerza impulsora desde el núcleo hasta el exterior.

Estos caloductos suelen ir conectados al núcleo del ventilador. El rendimiento de los ventiladores se mide en CFM (pies cúbicos por minuto), que valora el volumen de caudal de un gas o líquido que pasa de un punto a otro. Todos los ventiladores van conectados a la fuente de alimentación, que les suministra la energía suficiente para funcionar. Algunos portátiles montan varios ventiladores en red. El resto es cuestión de diseño.

Por último, pero no menos importante, algunos sistemas recurren al thermal throttling. Es un recurso para proteger al equipo: la placa informa de sobrecalentamiento y, mediante software, se desacelera algún componente, de forma intencionada, para protegerlo. Normalmente sirve para regular el consumo de energía de los distintos aparatos conectados, para que ningún componente “devore” los recursos del equipo.

AeroBlade 3D: una nueva fórmula

Y es en el diseño donde se encuentra el máximo margen de maniobra por parte de los fabricantes. Los ventiladores AeroBlade 3D de los portátiles de gaming ACER Predator cuentan con una serie de importantes mejoras respecto a las turbinas de refrigeración convencionales.

En primer lugar, apuestan por el aluminio. Abandonando el plástico reducen el grosor de cada hoja, aumentando el flujo de aire. Como también es común, abandonan los herrajes soldados para meter más cantidad de hojas en el cilindro. Estos herrajes actúan como una jaula contenedora y limitan el flujo de aire.

El sistema AeroBlade 3D conduce el flujo de aire atrapándolo en unas aletas con hendiduras centrales, diseñadas para retener mayor cantidad de aire

Dentro del diseño interior propiamente dicho, este AeroBlade ha alterado la estructura de las palas: en vez de ser lisas cuentan con una hendidura central que atrapa y transporta mayor cantidad de aire. Han logrado aumentar en un 25% el rendimiento de un ventilador común de plástico.

Y para optimizar el flujo y retenerlo en circulación, el sistema recurre a un principio aerodinámico similar al del spoiler de los monoplazas de competición: conducir este flujo reduciendo la fricción. De esta forma se logra atrapar el aire, se consigue generar un vórtice que absorbe más pies cúbicos de aire frío y lo reconduzca con eficacia (hasta un 35% superior respecto a la primera generación AeroBlade).

A lo largo de estos tres años de innovaciones, la propia ACER ha logrado optimizar su tecnología, pasando de usar 37 a 59 cuchillas en sus ventiladores AeroBlade. Sólo en un año, de 2016 a 2017, su sistema AirFlow se ha incrementado de los 3,25 CFM a los 3,5 CFM. Un ventilador normal no suele pasar de los 2,56 CFM.

Silencio, se juega

Downloads14 Ventiladores comunes

Y ojo, porque un efecto colateral devenido de un grosor tan fino en sus hojas (de 0,1 mm) es que estos ventiladores reducen el ruido ambiental.

El ruido es el principal enemigo de los ventiladores. Durante años se encerraban en jaulas, como las de la imagen, para proteger al ventilador de cuerpos extraños, pero a cambio provocaban mayor fricción, necesitaban un habitáculo de mayores dimensiones y, al no poder insonorizar un espacio tan grande, el ruido escapaba por las ranuras de la caja del PC.

El ruido, medido en decibelios (db), es el principal enemigo de los ventiladores

Una tecnología común en tarjetas gráficas —uno de los elementos que más calor generan de cualquier equipo— es la de montar una hoja de diseño en dos etapas, dos niveles de altura. La hoja radial interior aspira el aire hacia adentro y sopla hacia afuera, donde unas láminas curvas reconducen el aire caliente. Pero este sistema tiende a generar fugas entre estas distintas alturas.

La tecnología AeroBlade 3D de ACER, presente en su serie 17, que cuenta con tres años de experiencia, ha ido afilando sus especificaciones y es capaz de concentrar y acelerar el flujo de aire, algo imprescindible cuando nuestro juego favorito, a 4K, comience a consumir recursos de la CPU y exija la máxima calidad gráfica.

3 Las tres generaciones de AeroBlade

Ya sabes: en estos pequeños detalles es donde un equipo demuestra si es un laptop básico con buena gráfica o un verdadero portátil gaming.

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