Los sistemas de refrigeración se utilizan en muchos aspectos de nuestra vida cotidiana, ¡simplemente no lo notamos! Para que funcionen correctamente, debemos refrigerar cotidianamente muchos de nuestros aparatos. Por ejemplo, para refrigerar el motor, nuestros vehículos utilizan agua (generalmente mezclada con anticongelante).
Para explicarlo de forma sencilla, a medida que el agua refrigerada atraviesa el motor del vehículo, el calor del motor se transfiere al agua. Luego, ese calor se disipa a través del radiador del vehículo, lo que significa que el agua refrigerada regresa al motor y así continúa el ciclo.
Por lo tanto, este proceso de refrigeración en un vehículo ayuda a regular la temperatura del motor y evitar un sobrecalentamiento (y desperfectos). De la misma manera que con nuestros vehículos, nuestros dispositivos de almacenamiento de datos también deben operar dentro de un rango de temperaturas óptimo para que los componentes no comiencen a fallar.
¿Alguna vez te has preguntado por qué tu portátil se calienta al utilizarla sobre tus piernas o por qué tu teléfono se calienta al sostenerlo en tu mano? Examinemos por qué los dispositivos toman temperatura y las formas de refrigerarlos.
Refrigeración de los dispositivos
Sin profundizar en la física real, el funcionamiento de un dispositivo electrónico se basa en que la electricidad atraviese el dispositivo, lo que a su vez genera calor. Si los dispositivos no reciben una adecuada refrigeración, tendremos problemas de desempeño y daños de los componentes internos, lo que puede provocar que el dispositivo deje de funcionar y/o que no puedas acceder a tus datos.
En lo tocante a las tecnologías de almacenamiento de datos, existen distintas maneras en las que puedes refrigerar tus dispositivos y mantenerlos funcionando en una temperatura óptima. La forma más tradicional de hacerlo es a través de un ventilador instalado dentro del dispositivo, que genera un flujo de aire y refrigera los componentes durante su operación.
Los ventiladores son pequeños y poco costosos, y esa es la razón por la cual los encontrarás en la mayor parte de los dispositivos cotidianos, como PC, portátiles y consolas de juego. Probablemente en algún momento has escuchado que empiezan a funcionar, cuando tu dispositivo lleva algún tiempo encendido.
Muchos dispositivos también utilizan lo que se denomina un disipador de calor, que es básicamente una pieza de metal adosada a un componente de la computadora proclive a aumentos de temperatura (como el procesador o la tarjeta gráfica). El metal lleva el calor hacia un área de mayor superficie, donde es extraído luego por un ventilador, a través de un conducto de aire.
Dispositivos refrigerados por líquido
Los sistemas de refrigeración por líquido son mucho más eficientes que los de refrigeración por aire. Se basan en el mismo principio que los de los vehículos: el líquido pasa por un componente para reducir su temperatura y extraer el calor.
Decimos "líquido" porque no se utiliza simplemente agua como en un vehículo. En vez de ello, es posible utilizar nitrógeno o helio líquido, aunque el costo y los riesgos asociados al mantenimiento y almacenamiento de dichos sistemas los hacen algo excesivos para la mayoría de las aplicaciones de computación. Además, ¡no todo el mundo tiene helio líquido al alcance de la mano!
Tal vez pienses que la electricidad y los líquidos no se llevan bien... bueno, tienes razón (¡obviamente!). Siempre existe la posibilidad de que algo salga mal y se rompa un componente, lo cual puede provocar daños por líquido en el hardware que está utilizando el sistema de refrigeración.
Sin embargo, cuando se realiza de forma correcta, es posible utilizar la refrigeración por líquido en muchas situaciones, particularmente en sistemas de alta gama como computadoras para juegos de altos requerimientos, centros de datos o computadores centrales, en donde se requiere de mucho procesamiento.
Aplicaciones de computación de alta gama
No es realmente muy difícil montar un sistema de refrigeración por líquido DIY (Hágalo Usted Mismo) en una PC para juegos hogareña, sin embargo, la complejidad de la refrigeración aparece realmente reflejada cuando ingresamos en el mundo de los centros de datos o de las supercomputadoras.
Debido a la cantidad de dispositivos que funcionan de forma muy cercana entre sí, los centros de datos con frecuencia cuentan con sistemas de refrigeración complejos, a fines de mantener una temperatura óptima y evitar desperfectos del hardware.
Sin embargo, existen situaciones en donde todo esto debe llevarse a un nivel aun más avanzado. Por ejemplo, Google presentó recientemente la refrigeración por líquido para el procesamiento de datos de AI, en donde el líquido atraviesa directamente los chips del procesador, en lugar de rodear el componente en su conjunto o simplemente hacer que el aire pase por encima.
¿Por qué mi teléfono no tiene refrigeración por líquido?
“Bueno, si funciona bien para las computadoras…” – Marcus Ren
¿De qué manera se refrigera tu teléfono? ¿Vale la pena refrigerarlo con líquido? ¿Es posible?
Es posible que nuestros teléfonos aumenten su temperatura por distintas razones, y una de ellas es el aumento de la demanda al procesador cuando utilizamos algo como Google Maps para obtener indicaciones o reproducimos un vídeo de YouTube. Cuanta más potencia de procesamiento se emplee, más energía será necesaria, lo que implica más calor, como consecuencia.
En la mayoría de los casos, el aumento de la temperatura del teléfono no es algo que deba preocuparnos, ya que, debido a la forma en que están diseñados los teléfonos modernos, generalmente se enfrían con bastante rapidez por su propia cuenta al regresar a las condiciones normales de operación. Debido a su complejidad y el poco espacio disponible, normalmente no encontraremos teléfonos con refrigeración por líquido, sin embargo...
A principios de 2018, el fabricante Xiaomi presentó un teléfono específico para juegos, ¡que realmente incluye un sistema de refrigeración por agua! Es el primer teléfono que utiliza este tipo de característica, lo que evita el sobrecalentamiento como resultado de la utilización prolongada y les permite a los usuarios seguir jugando sin problemas.
Nos sorprendería mucho que este tipo de tecnología estuviera presente en el próximo iPhone, aunque nos demuestra en qué tipo de aplicaciones es posible utilizar esta tecnología.
A partir de que los dispositivos son cada vez más potentes en términos de velocidades de procesamiento, ¡tal vez alguna forma de refrigeración por líquido sea la manera de mantener a los dispositivos del futuro, incluso nuestros teléfonos!
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