El mundo del PC gaming tiene más reglas que una religión con más de 2.000 años de antigüedad. Cada montador elige sus propias creencias y trabaja en sintonía con ella. Por suerte, como pasa con todo área que se vaya en la ingeniería y las leyes de la física, hay cosas que son incuestionables.
La primera que tenemos que saber es que una RTX 4090 siempre va a rendir más que una RTX 4080, ya que a mayor número mayor rendimiento (consumo y precio, van de la mano). Y la segunda es que hay temperaturas a las que los componentes electrónicos funcionan mejor.
Como pasa con las baterías de coches eléctricos, demasiado frío o demasiado calor afecta al rendimiento de nuestra CPU, de nuestra GPU, del SSD y de las memorias RAM. La ideal es estar en un horquilla agradable de temperaturas donde todo el equipo está en su franja óptima de funcionamiento.
Pero todo esto ha cambiado mucho. Con los límites de potencia de las CPU y las tarjetas gráficas cada vez más altos parece que ahora es un momento tan bueno como cualquier otro para hacer una simple pregunta: ¿cuánto es demasiado calor para los componentes de PC de hoy en día?
A continuación vamos a daros un punto de referencia para las temperaturas máximas que debería alcanzar el hardware de tu PC, pero responder a esta pregunta de forma adecuada no es tan sencillo como podría pensarse.
¿Por qué se calientan los componentes del PC?
Todos los chips de ordenador: CPU, GPU, DRAM, NAND flash y demás están hechos de distintos materiales: semiconductores (como el silicio), metales (como el cobre), cerámica y plástico. El flujo y almacenamiento de carga eléctrica a través de las capas de semiconductores y metales es lo que hace que los chips funcionen como es debido.
Por desgracia, estos materiales se resisten a este flujo o pierden la carga almacenada, y la energía transportada por la carga se disipa en forma de calor. Y como los chips actuales contienen miles de millones de componentes, todos conectados a través de un número vertiginoso de trazas, la cantidad de energía que se pierde en forma de calor es bastante prolífica.
Los distintos materiales absorberán este calor y aumentarán su temperatura, pero en qué medida dependerá del propio material. El silicio puro necesita menos energía térmica para que su temperatura aumente que la cantidad equivalente de cobre puro.
Dejar que la temperatura del chip aumente puede generar una serie de problemas. Los metales, por ejemplo, aumentan su resistencia a medida que se calientan, mientras que los semiconductores suelen disminuirla.
En general, el comportamiento eléctrico del dispositivo se verá alterado, pero los ingenieros prueban sus diseños a distintas temperaturas para averiguar su rango de funcionamiento. Por eso se calienta demasiado o demasiado poco, el chip puede romperse.
Una razón importante para mantener la temperatura por debajo de cierto límite en CPU y GPU son las fugas. Los procesadores que funcionan dentro de tu PC contienen miles de millones de transistores FinFET y, debido a sus dimensiones microscópicas, la carga eléctrica acaba yendo a parar a lugares donde no debería ir.
Cuando los interruptores están en estado “apagado”, se supone que no fluye corriente, pero las fugas hacen que se cuele una pequeña cantidad. Multiplícalo por varios miles de millones de veces y el resultado final es que el procesador consume mucha más energía de la que debería. Y, por desgracia, cuanto mayor es la temperatura, más se agrava el problema.
Por eso existe un límite máximo de temperatura claramente definido. Hay que mantenerse alejado de una temperatura que provoque fugas importantes, agrave otros problemas constantes (la electromigración) o cause problemas físicos (dilatación de los contactos o daños en el encapsulado).
¿Cuál es la temperatura máxima de las CPU?
En lo que respecta a las CPU, hay que tener en cuenta algunas cosas a la hora de fijarse en las temperaturas máximas a las que están limitadas…
Intel ha aplicado dos límites de temperatura a sus CPU, para cada modelo, durante al menos 10 años. El primero se llama Tjunction o Tj max. Es la temperatura máxima de la unión térmica que un procesador admite antes de que los sistemas de control térmico actúen para volver a controlar el calor. Para ello, se reducen las velocidades de reloj y, en algunos casos, también los voltajes.
Esta temperatura se mide en el centro mismo del chip, pero los procesadores modernos disponen de varios sensores repartidos por la matriz para registrarla.
La segunda, Tcase, es más un objetivo que un límite estricto, ya que es la temperatura máxima que debería alcanzar la carcasa de la CPU (la superficie del disipador de calor metálico) cuando se utiliza con un disipador adecuado. La CPU no cambiará nada cuando funcione a esta temperatura.
Medir esta temperatura puede ser complicado, por lo que los fabricantes de placas base incluyen uno o dos sensores en el zócalo de la CPU para intentar estimar lo caliente que está la carcasa.
Si nos fijamos en algunas CPU de ejemplo, podemos ver un patrón claro: a pesar de los aumentos en el número de núcleos, las velocidades de reloj y el uso de energía, Intel sigue especificando una Tcase de 72 °C y una Tjunction máxima de 100 °C.
AMD utiliza un sistema similar para sus procesadores, aunque el máximo suele ser un poco más alto, de 105 °C.
La temperatura máxima para la GPU
Al igual que los procesadores centrales, las tarjetas gráficas tienen una serie de sensores repartidos por todo el chip, y la temperatura indicada suele ser una media de los valores registrados: el sensor que indica el valor más alto, a veces 15 grados o más que el resto del chip, se considera un punto caliente.
Dependiendo del fabricante y del modelo, el estrangulamiento térmico (la reducción de las velocidades de reloj y los voltajes) se basará normalmente en los valores de todos los sensores de temperatura, en lugar de en el valor más alto.
Como los chips gráficos suelen tener niveles de potencia mucho más altos que la mayoría de las CPU, los límites de temperatura son, en consecuencia, más bajos. La GeForce RTX 4090 de NVIDIA, con su TDP de 450 W, tiene una temperatura máxima de 88 °C, por ejemplo. Pero, en general, las GPU están en su mayoría en una ventana de 80 a 90 grados.
Las GPU de AMD suelen tener mejor tolerancia al calor que las de NVIDIA; la recién lanzada Radeon RX 7900 XTX y algunos de sus modelos más antiguos tienen límites de 110 °C. No hay una razón específica para ello, más bien se trata de que así es como los ingenieros han diseñado los chips.
¿Qué temperatura deberían alcanzar otros componentes del PC?
Echemos un vistazo a otros componentes habituales de los PC. Los módulos DRAM de los módulos DIMM y las tarjetas gráficas tienen temperaturas máximas similares a las de las CPU: para las DDR4 y DDR5 y GDDR6 GDDR6X los límites están entre los 85 y los 100 °C.
Los chips utilizados para la memoria del sistema consumen mucha menos energía que los enormes procesadores centrales y gráficos, por lo que cabría pensar que podrían soportar una temperatura mucho más elevada. Sin embargo, los diminutos chips de memoria siempre están envueltos en un material protector, por lo que no es tan fácil transferir el calor.
Afortunadamente, es muy poco probable que la DRAM utilizada para la memoria del sistema se caliente tanto, mientras que los módulos especializados para la VRAM de las tarjetas gráficas sí que pueden calentarse mucho: no es raro que alcancen los 80 °C o más bajo carga.
Pero, al igual que ocurre con las CPU, seguirán funcionando perfectamente a altas temperaturas, siempre que no se sobrepase el límite de forma continuada. En ese momento el PC puede apagarse forma voluntaria por seguridad.
Los discos duros (HDD) son lo contrario de los chips de silicio. Son mucho menos resistentes a la temperatura, debido a la necesidad de mantener tolerancias físicas muy precisas, y suelen tener temperaturas máximas de funcionamiento de unos 60 °C.
Las unidades de estado sólido (SSD) no tienen partes móviles, por lo que sus límites son similares a los de otros dispositivos semiconductores: 85 °C es el máximo habitual. De ahí que suelan llevar disipadores de serie en los modelos más prémium y rápidos, ya que no es raro que estos se calienten.
