Los teléfonos son tan potentes como las PC, entonces ¿por qué no necesitan ventiladores?
Conclusiones clave
- Los ventiladores no son una buena opción para los teléfonos inteligentes debido a su fragilidad, la falta de espacio y la cantidad de empujones que reciben los teléfonos.
- Las CPU móviles consumen menos energía y generan menos calor en comparación con las CPU tradicionales de escritorio y portátiles.
- Las aplicaciones de teléfonos inteligentes contribuyen a una menor necesidad de refrigeración al estar diseñadas para no agotar la duración de la batería.
Los teléfonos móviles son cada año más potentes. Un teléfono premium es mucho más potente que una PC de gama media e incluso tiene un procesamiento de gráficos más potente que un ultrabook con gráficos integrados Intel. Sin embargo, a pesar de todo ese poder, ¿alguna vez has notado que tu teléfono carece de ventilador? ¿Porqué es eso?
Las piezas móviles necesitan más espacio y pueden romperse
Los fabricantes de teléfonos han pasado años haciendo que sus dispositivos sean lo más delgados posible, y estos teléfonos no tendrían sólo unos pocos milímetros de grosor si tuvieran que tener en cuenta los ventiladores. Los ventiladores son voluminosos y necesitan espacio para moverse. También se rompen bastante rápido si se abusa de ellos.
¿Qué se considera abuso? Bueno, prácticamente cualquier cosa que hagas con un teléfono. Arrojándolo en el sofá. Sujetándolo a tu muñeca mientras sales a correr. Sacarlo de la cama y tirarlo al suelo, con caso o sin caso. Todo lo demás en su teléfono puede sobrevivir bien, pero su ventilador comenzaría a sonar. Es posible que todavía haga su trabajo, sólo que haciendo ruido. O puede volverse malo en su trabajo, provocando que todo lo demás se sobrecaliente y falle gradualmente.
A los fans no les gustan los pequeños espacios oscuros
A los dispositivos que dependen de ventiladores para enfriarse generalmente no les gusta estar en espacios reducidos y estrechos. Apoye su computadora portátil sobre una almohada mientras realiza un trabajo intenso y observe qué tan rápido las cosas comienzan a estancarse.
Ahora imagina llevar una versión más pequeña de tu computadora portátil en tu bolsillo. Si no se calentara lo suficiente como para llamar su atención de inmediato, probablemente simplemente se apagaría en algún momento. La duración de la batería seguramente se verá afectada. Un bolso es mejor, pero probablemente no mucho. Después de todo, una computadora portátil se lleva bastante bien con una bolsa tipo mensajero sólo porque está apagada o casi apagada.
Las CPU móviles utilizan menos energía y generan menos calor
Al intentar determinar qué tan eficiente es energéticamente su CPU, hay un término clave que está buscando: potencia de diseño térmico. El TDP generalmente aparece en vatios y muestra la cantidad máxima de calor que la CPU está diseñada para generar cuando funciona bajo carga completa. Esto no le indica cuánta energía consume su dispositivo cada hora, pero sí le brinda el límite superior de lo que puede esperar.
El Qualcomm Snapdragon 8 Gen 3 es el tope de su clase, un chip móvil diseñado para smartphones de gama alta con capacidad para jugar a los juegos más exigentes. Tiene un TDP de 12,5w. Eso es más alto que los 5w de las primeras CPU Snapdragon, pero es comparable a una CPU Intel con poca potencia.
Una tarjeta gráfica NVIDIA GeForce RTX 4090 tiene un TDP de 450w, y ese es solo un componente de una PC. Ese nivel de uso de energía no es factible para un dispositivo móvil que necesita funcionar con batería y también produce más calor del que el enfriamiento pasivo puede soportar. Esa es parte de la razón por la que las computadoras de escritorio y portátiles necesitan ventiladores, mientras que su teléfono no. Esto también es parte de la razón por la que los teléfonos, a pesar de lo lejos que han llegado, aún no pueden igualar la capacidad gráfica de una PC dedicada a juegos.
¿Cómo logran las CPU de los teléfonos ser potentes y eficientes? Si desea profundizar en la cuestión técnica, consulte este informe de Cadence PCB Designs. Los métodos incluyen programación consciente de la temperatura (ralentizar los procesadores calientes en favor de los fríos), estrangulación del tráfico (dirigir el tráfico de la red a través del chip de una manera que evite puntos de acceso) y activación del reloj (detener la lógica del procesador durante unos pocos microsegundos a la vez). Pero eso es sólo una muestra de lo que ocurre.
Las aplicaciones móviles generan menos calor para reducir la necesidad de refrigeración
Puede parecer que el software no ocupa espacio físico, pero lo hace en forma de energía. El software exigente tiene mayores necesidades energéticas. Lo mismo ocurre con el código mal escrito. Si una aplicación hace ping a la red incesantemente, requiriendo constantemente procesos en segundo plano para despertarse del modo de suspensión, entonces está provocando que su dispositivo use más energía.
No creo que ofenda a nadie decir que no todas las aplicaciones móviles son fragmentos de código escritos de manera brillante. Sin embargo, cuando creas una aplicación móvil, el impacto en la duración de la batería es un factor que debes tener en cuenta. Si la ejecución de una aplicación hace que el teléfono necesite cargarse con más frecuencia, sus usuarios se lo informarán. El uso de energía se traduce en calor. Al mantener las aplicaciones energéticamente eficientes, los desarrolladores reducen la necesidad de refrigeración activa.
Los teléfonos inteligentes utilizan refrigeración pasiva
Los ventiladores son una forma de refrigeración activa. Los teléfonos inteligentes dependen del enfriamiento pasivo, el intercambio de calor utilizando únicamente la diferencia de conductividad entre los materiales sin la ayuda de componentes mecánicos. En términos más simples, las cosas pueden enfriarse sin que sea necesario mover nada. Hacer funcionar el aire acondicionado para enfriar su hogar es enfriamiento activo. Dejar una ventana abierta es un enfriamiento pasivo. Los teléfonos generalmente utilizan placas de metal entre los componentes eléctricos y el diseño de sus cuerpos exteriores para disipar el calor.
El enfriamiento pasivo funciona muy bien para el funcionamiento diario, pero a diferencia del enfriamiento activo, no puede aumentar la cantidad de calor que puede eliminar (nuevamente, como abrir una ventana). Es por eso que algunos teléfonos se calientan particularmente cuando realizan tareas intensivas, como jugar. Su CPU genera más calor y el teléfono no tiene la capacidad de compensarlo. Aquí es cuando se activa la estrangulación térmica, lo que reduce el rendimiento para dar tiempo a los componentes para que se enfríen.
Se están desarrollando más alternativas a los ventiladores
Algunos teléfonos especializados han tenido fanáticos. El Lenovo Legion Phone Duel 2 en realidad incluía dos de ellos, pero nunca se esperó que se generalizara. Los fabricantes de teléfonos inteligentes están estudiando otras opciones para enfriar un teléfono inteligente durante cargas intensivas. Una opción es el enfriamiento de la cámara de vapor, que utiliza la evaporación y condensación de un líquido para enfriar los componentes eléctricos. La serie Samsung Galaxy S23 utilizó sistemas de refrigeración con cámara de vapor, por ejemplo. Si quieres retroceder en el tiempo, el Galaxy Note 9 tenía un sistema de refrigeración por agua y carbono.
Samsung no está solo. Aquí tenéis un vídeo de Xiaomi explicando su tecnología Loop LiquidCool.
Sin embargo, en lugar de poner un ventilador dentro de su teléfono, existe la opción de atarlo a la parte posterior. Ese es un enfoque que adoptó ASUS con el AeroActive Cooler 6. Es un accesorio para el ROG Phone 6, un teléfono que utiliza láminas de grafito internamente debido a lo bien que funciona el material como conductor de calor. Sí, también hay un AeroActive Cooler 7, por lo que no fue algo único.
Los fans son tanto una bendición como una maldición. Hacen que las máquinas sean más voluminosas, más ruidosas y más frágiles. También permiten que un dispositivo sea más potente. Los teléfonos inteligentes podrían ser más potentes si tuvieran ventiladores, pero también perderían muchos de los aspectos que hacen grandes a los teléfonos. En cambio, los teléfonos han fomentado la innovación sobre cómo obtener un mejor rendimiento sin necesidad de ellos.