La Web del SilentPC

La Web del SilentPC se ha convertido en un proyecto mucho más completo, que ya está disponible en PCSilencioso. Podéis encontrar nuevos contenidos, reviews, y un portal mucho más completo en general, con un foro de discusión :).

03 de mayo de 2009, por kike_1974

Nueva versión de las tablas de consumos de tarjetas gráficas. En esta nueva versión se añaden varias modificaciones que mejoran la versión anterior: mayor precisión, medida de la calidad de las medidas, nuevos datos añadidos, más gráficas con las tarjetas ordenadas de diferentes formas, y algunas cuantas cosas más. Ha habido muchos cambios, que espero que mejoren la calidad de los datos. Espero vuestros comentarios...

Actualizaciones principales:

- Mayor precisión de los datos: Podréis comprobar que el consumo de muchas gráficas aparece como mayor que el que había en versiones anteriores. La razón, es que estamos empezando a dar más valor a las medidas de los sitios en que han realizado las medidas utilizando furmark. Realmente estos consumos serán superiores a los consumos reales que podemos encontrar con un juego, pero se aproximan más a una buena estimación de un consumo máximo de la gráfica, para considerar mejor la fuente de alimentación a elegir.

- Diferentes formas de ordenar los resultados en las gráficas:

Orden por generación de gráficas
Por consumo de pico en 3D
Por consumo en idle
Por orden de adición de los datos

- Estimación de la precisión de los datos: aparece entre paréntesis al lado del nombre de la gráfica. Este número considera:

Si hay medidas específicas sobre las líneas de contínua, o se han obtenido mediante estimaciones a partir del consumo total del equipo
Número de páginas web utilizadas para la medida
Desviación típica entre las distintas medidas

Cuanto más alto sea este número, más fiable se puede considerar la medida. Si éste número es un 1, entonces significa que sólo se ha encontrado el dato del TDP que proporciona el fabricante (que es muy poco preciso, siempre es bastante superior al consumo real)

- Cambio de la afiliación que aparecía debajo de mi nombre. Ahora veréis que pone PCSilencioso.com... dentro de poco habrá más noticias sobre este tema (es una de las razones por las que no he actualizado tanto últimamente este blog...)

- Nuevo (03/05/09): Nueva actualización, con la que terminamos con la actualización importante. Ahora el consumo 3D queda dividido en dos datos:

Rojo oscuro: dato de consumo 3D pico máximo, obtenido mediante furmark. Es un consumo no realista, ya que los juegos no hacen que la gráfica consuma realmente tanto.
Rojo vivo: dato de consumo 3D típico, obtenido midiendo durante la ejecución de algún juego o 3Dmark.

Es curioso ver que en algunos casos el incremento de consumo con furmark es realmente alto.

Gráficas actualizadas:

Las gráficas actualizadas se pueden encontrar en nuestra nueva web: PCSilencioso.com

25 de abril de 2009, por kike_1974

Ya se encuentra disponible en algunas de las principales tiendas informáticas esta caja de antec, sucesora de las P180 y P182 que han sido durante mucho tiempo las cajas más utilizadas por los aficionados al SilentPC.

Empiezan a aparecer también diferentes análisis de esta caja por la red. Para empezar, podemos encontrar estas reviews:

Reviews:

Los discos duros hacen ruido al contener partes mecánicas, y las principales fuentes de ruido provienen el propio giro del disco (a 10000rpm, 7200rpm, 5400rpm, etc., dependiendo del disco) y de la cabeza lectora en lecturas y escrituras. Para estas lecturas y escrituras el disco necesita hacer una operación de búsqueda "seek" que es la que más ruido hace en un disco (la que oímos que suena como una especie de "rascado"). Este ruido se puede disminuir utilizando una opción que tienen los discos duros conocida como AAM "Automatic Acoustic Management"

Introducción

La mayoría de métodos para silenciar un disco duro requieren modificaciones al hardware, tales como encapsulados, comerciales o "artesanales" (como por ejemplo éste que podéis ver en este artículo de encapsulado con coolpacks), o bien métodos de desacoplamiento del disco con la caja para evitar transimisión de vibraciones (silentblocks, suspensión de disco con gomas, etc.).

Una forma fácil, que no requiere ninguna manipulación física del disco, de silenciar el disco duro es mediante la habilitación de esta característica. El pequeño inconveniente es que normalmente se produce una ligera pérdida de rendimiento en el disco, a cambio de ese menor ruido en el modo seek.

Discos soportados

No todos los discos tienen esta funcionalidad. Por ejemplo, los discos Seagate no la tienen desde las versiones 7200.7, hay rumores de que por problemas de propiedad intelectual. En cambio otras marcas sí tienen esta opción en prácticamente todos sus discos, como Samsung o Western Digital, que son de las marcas más importantes en cuanto a discos silenciosos se refiere. De hecho, en la actualidad los discos de 3.5" más silenciosos del mercado son los Samsumg EcoGreen y los Western Digital Caviar Green, de los cuales ya hablamos en esta noticia.

Otra cosa que hay que considerar es que en algunos discos, la habilitación del AAM no supone apenas una diferencia en la sonoridad del disco, por lo que no compensa habilitarlo (para qué perder rendimiento si no ganamos nada...).

A continuación se muestra una lista de los principales discos silenciosos, donde se puede ver si es posible o no la habilitación del AAM, y en caso afirmativo la diferencia que supone en ruido el habilitarlo o no (datos obtenidos de SilentPCReview):

Un resumen general de estos datos, y otros que se pueden encontrar en la red:

Discos que soportan la configuración del AAM:

Western Digital: serie Caviar, serie Raptor.
Samsung: no conozco ninguno que no lo soporte.
Seagate: serie Barracuda IV (son bastante antiguos), a partir de esta serie los seagate ya no llevan AAM.

Discos en los que no merece la pena habilitar el AAM:

Western Digital: Raptor X (soporta AAM, pero no hay diferencia apreciable entre habilitarlo y no hacerlo).

Cómo habilitar el AAM

Para habilitar esta opción, los fabricantes suelen proporcionar sus propias herramientas, por lo que es recomendable ir a la página del fabricante y descargarnos las herramientas necesarias. Por ejemplo, samsung proporciona el HUTIL, o Western Digital sus propias herramientas

Hitachi Feature Tool

Una de las herramientas más populares es la de Hitachi, el "Hitachi Feature Tool", que funciona también perfectamente con los discos Samsung y Western Digital, y es la que yo he utilizado siempre (yo la he utilizado para mis samsung HD401LJ, HD501LJ y mis WD Caviar GreenPoint).

Esta herramienta tiene la ventaja de que no depende del sistema operativo. Permite crear un diskette o CDROM de arranque, y arrancando desde dicho soporte podemos ejecutar el Hitachi Feature Tool. Las instrucciones completas del programa las podéis encontrar aquí, pero haré un pequeño resumen en español:

Lo primero es crear un disco de arranque, para ello:

Ejecutar el programa que hemos descargado: Feature Tool-install.exe
Insertar un diskette de 1.44MB en la disquetera
Seguir las instrucciones

Otra opción es crear un CD de inicio, y para ello:

Buscar la imagen del CD en el archivo que hemos descargado
Utilizar cualquier programa que permita grabar imágenes (.iso) en un CD
Grabar el CD

Una vez que hayamos creado el diskette o CD de arranque, seguimos estos pasos:

Reiniciamos el PC y accedemos a la BIOS (tecla suprimir, o F2, o similar, depende de la placa base)
En el menú de la bios, damos prioridad a que el PC arranque de disquete o CD (según nuestro caso), para asegurarnos de que el PC arrancará desde el dispositivo que acabamos de crear
Grabamos las opciones, salimos y volvemos a reiniciar
El PC debería arrancar ahora desde el dispositivo seleccionado, y arrancará el programa "Hitachi Feature Tool".

El programa tiene este aspecto:

En el menú "Features" podemos encontrar la opción Change Acoustic Level (primera opción):

Y una vez seleccionada tendremos estas opciones para elegir:

Podemos habilitar AAM seleccionando la segunda opción (automática), o bien la tercera opción (custom). Recomiendo la tercera opción, que permite variar el AAM seleccionado entre un rango de opciones:

Cada vez que seleccionamos una escucharemos un test para ver el ruido del disco. Lo aconsejable es ir probándolas, porque en muchas de ellas no hay mucha diferencia de ruido, y dejar seleccionada la más alta posible que nos parezca silenciosa (para tener la mínima pérdida de rendimiento posible).

Por defecto los discos suelen venir configurados en modo rendimiento, es decir, con este valor al máximo posible.

Una vez que hayamos hecho los cambios, le damos a OK y salimos del programa. Y ya tenemos nuestro disco con AAM activado y las búsquedas más silenciosas.

Otras utilidades

Existen otras utilidades adicionales que podemos utilizar, además de las de los fabricantes que hemos mencionado anteriormente. Son herramientas software que funcionan bajo un sistema operativo, por lo que tienen la limitación de que necesitamos que el programa correspondiente tenga soporte para nuestro sistema operativo. Muchas de estas aplicaciones no funcionan en Vista o linux.

HDDScan

Seleccionando la opción "Tasks" podemos encontrar un menú "Features" donde podremos seleccionar "IDE Features" y encontraremos la siguiente pantalla:

en la cual podemos habilitar la opción AAM. Este programa funciona en Windows XP y en Windows Vista, incluso funciona perfectamente en mi Windows Vista x64, por lo que es una alternativa interesante al Hitachi Feature Tool.

CrystalDiskInfo: Otro programa que permite cambiar el AAM, creado por Crystal Dew World, que a muchos os sonará porque son también los creadores del programa CrystalCPUID que permite cambiar voltajes y frecuencias de nuestro micro por software. También permite controlar otras funcionalidades de los discos (monitorizar a través del S.M.A.R.T. del disco), y la que nos importa, el AAM se selecciona desde es siguiente menú:

Una vez seleccionado nos aparecerá una pantalla como ésta para seleccionar las opciones que queramos para el AAM:

Este programa funciona también con Vista y Vista de 64 bits.

Notebook Hardware Control: Esta herramienta es más conocida por su capacidad para cambiar frecuencias y voltajes por software de micros y gráficas, especialmente en ordenadores portátiles (para micros en general son más prácticos otros programas que menciono en este otro artículo).
SysTool: Otra herramienta de "tweaking" general, que también permite cambiar voltajes y frecuencias, además de lo que nos interesa en este apartado, habilitar AAM:

Igual que la anterior, no funciona en windows vista, aunque sí funciona en windows XP, windows 2000, windows 2003, e incluso en las versiones de 64 bits de estos sistemas.

HDTune Otra aplicación que nos permite habilitar AAM (foto cortesía de CrashNukem del foro N3D):

Uno de los inconvenientes de este programa es que la versión gratuita no permite esta opción, y sólo podemos utilizar la versión comercial para tener esta funcionalidad.

WinAAM: Esta aplicación es de las más simples que podemos encontrar:

Tiene un gran inconveniente, y es que sólo funciona con discos ATA y no con discos SATA. Por otra parte, hay una versión para Mac.

SilentDrive Otra aplicación más, aunque sólo tiene soporte para discos IDE y no discos SATA

2 de marzo de 2009, por kike_1974

En este artículo vamos a hablar de los conceptos básicos relacionados con los ventiladores de un ordenador, ya que es una de las principales fuentes de ruido. Hablaremos de las principales partes de un ventilador, de los diferentes tipos de ventiladores, y sobre todo, qué es lo que hay buscar en un ventilador para refrigerar un ordenador de forma silenciosa.

Índice:

Partes básicas de un ventilador

Tipos de ventiladores

Tamaño

PWM vs. Voltaje

Conectores de los ventiladores

Conectores de las placas y reguladores

Ruido generado por ventiladores

dB en ventiladores
Un ventilador vs. varios ventiladores

Ventiladores Recomendados

Partes básicas de un ventilador

Un ventilador de ordenador consta de varias partes: el motor, la circuitería de control del motor, el conector, el rotor (las aspas) y el marco del ventilador. Aquí se puede ver la imagen de un ventilador desmontado:

Se puede apreciar que en el centro del marco del ventilador está sujeto el motor. El rotor se sujeta al motor del ventilador mediante algún sistema de rodamientos, de los que puede haber varios tipos. Concretamente el de la figura se corresponde con un rodamiento de casquillo o "sleeve bearing".

Rodamientos

Los tipos de rodamientos más importantes que se pueden encontrar son los siguientes:

Rodamiento de casquillo ("sleeve bearing"): Uno de los rodamientos más utilizados debido a su bajo coste de fabricación, consiste en la utilización de dos superficies lubricadas convenientemente. Este tipo de rodamiento es uno de los más silenciosos, pero es poco duradero en comparación con otros. El lubricante puede secarse o las superficies pueden deformarse, y esta degradación se acelera en presencia de altas temperaturas de funcionamiento. Al deteriorarse el ventilador incrementa su ruido. Un ventilador de estas características tiene un tiempo medio de vida de unas 30.000 horas a 50ºC. Son en general los ventiladores más adecuados para un SilentPC, con el inconveniente de que hay que cambiarlos al cabo de unos pocos años (2-5, dependiendo del uso). También son sensibles al funcionamiento en horizontal, donde pueden disminuir sus prestaciones. Ejemplos de ventiladores con este tipo de rodamientos son los Nexus Silent Case Fan y los Scythe Slip Stream

Rodamiento de bolas ("ball bearing"): Uno de los rodamientos más utilizados en ventiladores más antiguos, o muchos de los ventiladores que se encuentran en fuentes de alimentación. El rodamiento consiste en una hilera de bolas. Podemos encontrar ventiladores con dos rodamientos de bola (rodamiento doble de bola o "dual ball bearing"). Son más costosos de fabricar, pero son más duraderos y resistentes a las temperaturas, y no tienen problemas de funcionamiento en horizontal. El inconveniente es que son bastante más ruidosos que los anteriores. El tiempo medio de vida ronda las 70.000 horas a 50ºC. Ejemplos de este tipo de rodamiento podemos encontrar en los ventiladores Enermax de la serie UC-FAB.

Rodamiento de fluído ("fluid bearing"): Este tipo de rodamiento, que suele ser bastante más caro de fabricar, tiene un funcionamiento similar al rodamiento de casquillo, pero en lugar de estar simplemente lubricados los materiales, se añade una zona con aceite (u otro fluído) a presión que "autoestabiliza" el eje del rotor. Este tipo de ventiladores son muy duraderos, con hasta 150.000 horas de tiempo medio de vida. No son tan silenciosos como los de casquillo, pero siguen siendo bastante silenciosos. Al igual que los ventiladores de rodamiento de bolas no son sensibles al funcionamiento en horizontal. Ejemplos de estos ventiladores son los Scythe S-Flex (con el sistema de rodamiento S-FDB, "Sony Fluid Dinamic Bearing") y los Noctua (con el sistema de rodamiento SSO, "Self Stabilising Oil").

Marco del ventilador

El marco es el elemento que sirve como sujeción del ventilador. El motor queda sujeto en el centro del marco, y el marco proporciona el sistema de anclaje (normalmente con tornillos) necesario para ubicar el ventilador. Adicionalmente, el marco sirve para indicar el sentido del movimiento de las aspas del ventilador y el sentido del movimiento del aire a través del ventilador. Esta información suele venir indicada con flechas en el marco y, normalmente, el ventilador sopla hacia el lugar donde se encuentran los brazos del marco del ventilador:

El marco suele tener 4 agujeros en las esquinas para atornillarlo al ordenador (en realidad 8, ya que los tiene en ambas partes, como se puede ver en la foto del ventilador de arriba), o para servir de sujeción en los anclajes de los disipadores. A veces, el marco tiene las esquinas cerradas y puede suponer un problema, ya que hacen falta tornillos más largos o bien lo hacen incompatible con la instalación en determinados sistemas. Esto sucede por ejemplo con los ventiladores Nexus:

En este caso se puede solucionar cortando las esquinas, como se propone en ese hilo del foro de SilentPCReview (al cual pertenece la foto anterior).

Rotor

Existen muchos diseños diferentes de rotores. Se pueden clasificar fundamentalmente en dos grupos:

Ventiladores Radiales: Este tipo de ventiladores tienen las palas normalmente planas y con forma de "radios", permitiendo que el flujo de aire sea perpendicular al eje del ventilador. Un ejemplo de ventilador radial:

Este tipo de ventiladores se utiliza habitualmente en gráficas, disipadores de chipsets de placa base, o ventiladores "blower" de ranuras PCI. Para genera un flujo decente de aire necesitan funcionar a velocidades muy altas, por lo que suelen generar bastante ruido, y no son apropiados para un PC silencioso. Por esta razón no hablaremos más de este tipo de ventiladores. Existen alternativas para estos ventiladores, por ejemplo, en tarjetas gráficas podemos encontrar multitud de sistemas de refrigeración que no utilizan ventiladores radiales (incluso las hay pasivas) o podemos realizar alguna modificación para utilizar un ventilador axial, en placas base se pueden utilizar soluciones pasivas (disipadores más eficientes sin ventilador) o un "blower" de ranuras PCI puede ser construido con un ventilador axial.

Ventiladores Axiales: Este tipo de ventiladores mueven el aire en dirección paralela al eje del ventilador (o perpendicular al marco, según como se quiera ver). Son mucho más apropiados para un PC silencioso, se pueden construir en muchísimos tamaños diferentes y existen multitud de diseños diferentes del rotor con diferente número, tamaño y forma de las aspas. Algunos ejemplos:

Como curiosidad, los ventiladores que aparecen en esta foto son todos de 12cm, y son los modelos (de izquierda a derecha, y de arriba a abajo): Scythe Slip Stream, Noctua NF-P12, Nexus Real Silent Case Fan, Scythe S-Flex, Noctua NF-S12 y Tacens Ventus.

Motor

En la siguiente foto se puede apreciar cómo es un motor de un ventilador, que básicamente es un electroimán:

Al lado opuesto del electroimán suele estar la circuitería de control, que puede ser muy sencilla como en el ejemplo de la izquierda de la siguiente imagen, o bastante complejo, pudiendo incluso contener en ocasiones un microcontrolador completo:

Un esquema básico de la circuitería de control tiene un esquema similar a uno de estos:

Se puede ver que en cualquiera de los dos hay dos elementos importantes: el electroimán (en la parte derecha, "coils") y un sensor Hall (en la parte izquierda, "Hall Sensor"). El electroimán es el motor en sí, que se puede ver en las fotos anteriores. El sensor Hall es un circuito que permite detectar la velocidad de giro del ventilador

El esquema de la izquierda se corresponde con un ventilador de 3 pines (GND, +V, TACH), en el que GND y VCC son entradas a este circuito, y TACH es una salida:

GND es la referencia o masa del circuito,
+V es la alimentación que alimenta tanto el sensor Hall como el electroimán del ventilador, y
TACH es el sensor de velocidad del ventilador (valor que calcula el bloque Sensor Hall).

El esquema de la derecha se corresponde con un ventilador más avanzado de 4 pines con control PWM (GND, +V, TACH, Drive), en el que GND, VCC y Drive son entradas, y TACH es una salida:

GND es la referencia o masa del circuito.
+V es la alimentación, que en este caso alimenta el sensor Hall, y además sirve para dar corriente al electroimán
TACH es el sensor de velocidad del ventilador (valor que calcula el bloque Sensor Hall), exactamente igual que en el esquema anterior.
Drive es una señal de control, generalmente una señal PWM, que combinada con la alimentación que proporciona +V, proporciona la alimentación necesaria al electroimán del ventilador.

Se puede apreciar que la forma más simple de combinar, en el esquema de la derecha, +V y Drive es mediante un simple transistor, como el Jfet de canal N de la figura, que funciona a modo de interruptor: cuando drive está a nivel alto (12V) impide el paso de +V, y cuando drive está a nivel bajo (0V) entonces permite el paso de +V. Es decir, es la entrada Drive la que controla exactamente cuándo está conectado y cuando no +V al electroimán.

Por supuesto, esto es un esquema básico, que puede ser mejorado con circuiterías adicionales para mejorar la detección de velocidad a partir del sensor Hall, o para atenuar la señal PWM e incluso convertirla en un voltaje constante, o que añadan diferentes elementos de protección, etc. Dependiendo de qué circuitería quiera añadir cada fabricante se pueden obtener ventiladores de mayor o menor calidad.

Existen otros esquemas de ventiladores aparte de estos dos que se han mostrado como ejemplo. Por ejemplo, las fuentes enermax modu82+ y pro82+ utilizan un esquema similar al de cuatro pines del esquema de la derecha, pero utilizan un sistema de "doble voltaje". En lugar de tener las entrada de +V y drive para conectar 12V y una señal PWM, tienen dos entradas +V1 y +V2 para conectar dos niveles de voltaje diferentes, +12V y otro diferente. El de 12V va conectado al IC Hall, mientras que el segundo se conecta directamente al electroimán, evitando la necesidad de atenuar la señal PWM. Este sistema es una de las razones por las que estas fuentes son actualmente las más fuentes con ventilador más silenciosas del mercado.

Tipos de ventiladores:

Los ventiladores se pueden clasificar de múltiples formas según diferentes características, como sentido de flujo (que ya hemos visto antes), tamaño, conectores y circuitería, etc. Veamos algunos de los diferentes tipos de ventiladores que podemos encontrar.

Tamaño

Existen muchos tamaños diferentes de ventiladores (en milímetros, ancho x largo x profundidad): 80x80x25, 80x80x38 92x92x25, 120x120x25, 120x128x38, 140x140x25, etc.

En general, un ventilador de mayor tamaño mueve más aire a igualdad de velocidad (revoluciones por minuto o "rpm") que uno de menor tamaño. Esto significa que para mover una misma cantidad de aire el ventilador más grande necesita girar a menor velocidad, lo que habitualmente se traduce en menor ruido

Sin embargo, un ventilador de mayor tamaño también necesita un motor más grande, y por lo general más ruidoso. Por esta razón hay que buscar un tamaño óptimo. Actualmente, con los motores utilizados en los ventiladores, el tamaño óptimo está en 120x120mm. Existen muchos ventiladores silenciosos en el mercado en estos tamaños (Scythe, Nexus, Noctua, Papst, etc.), mientras que son mucho más difíciles de encontrar en otros tamaños. Por esta razón, al elegir por ejemplo una caja para nuestro ordenador, es interesante buscar una que tenga huecos para ventiladores de 12cm, ya que son los que más posibilidades nos ofrecen para construir un PC silencioso.

PWM vs. Voltaje

Como hemos visto anteriormente, el motor del ventilador dispone de una circuitería interna. Ésta circuitería se puede utilizar para regular la velocidad del ventilador. Existen dos formas fundamentales de regular esta velocidad:

Voltaje: Se puede variar la velocidad de un ventilador disminuyendo el voltaje de entrada al electroimán. Un menor voltaje generará un campo electromagmético de menor fuerza y provocará que el motor gire más despacio. Ésta es la forma más sencilla de regulación de velocidad de un ventilador.

PWM: Se puede regular la velocidad de un ventilador conectando al electroimán un voltaje a pulsos en lugar de un voltaje constante. Los pulsos de voltaje se conviernten en "empujones" al electroimán, y al reducir el tiempo que se está aplicando fuerza sobre el electroimán, se reduce efectivamente la velocidad del mismo. Estas señales a pulsos se conocen como señales PWM ("Pulse Width Modulation"). Una señal PWM tiene dos características importantes:

- Frecuencia: Las señales PWM que se utilizan para regular ventiladores son normalmente ondas cuadradas periódicas de 12V, como las de la figura:

Se puede apreciar que la señal se repite continuamente. El tiempo de cada repetición (nivel alto más nivel bajo de señal) se conoce como periodo de la señal. El inverso de este tiempo es lo que se conoce como frecuencia y se mide en hercios. Por ejemplo, si el periodo de la señal es de 50us. (microsegundos), entonces la frecuencia correspondiente de esa señal es 1/50ns = 20 KHz (kilohercios). La frecuencia de la señal PWM no afecta en absoluto a la velocidad de un ventilador, pero puede afectar en otros aspectos que veremos más adelante.

- Ciclo de trabajo ("duty cycle"): La proporción del tiempo que está la señal a nivel alto con respecto al tiempo que está a nivel bajo en cada periodo es lo que se conoce como ciclo de trabajo. Esto es lo que realmente afecta a la velocidad del ventilador. Un regulador PWM de velocidad de un ventilador lo que hace realmente para variar la velocidad es variar el ciclo de trabajo.

Más información interesante sobre el control PWM (y más bastantes más cosas relacionadas con control de ventiladores) se pueden encontrar en esta web, Cpemma (la imagen anterior de la señal PWM está sacada de dicha web).

Veremos a continuación los diferentes tipos de ventiladores según su conector, y veremos en qué afectan estos dos modos de regulación de velocidad a cada uno de los tipos de ventiladores.

Conectores de los ventiladores

Ya hemos visto en el apartado referente al motor que hay dos elementos importantes, el sensor Hall y el electroimán, y hemos visto dos esquemas diferentes, uno con 3 entradas y otro con 4 entradas. Además acabamos de ver dos formas diferentes de regular los ventiladores, mediante la reducción de voltaje o la utilización de pulsos de voltaje (PWM). Estos elementos y características son los que van a diferenciar los tipos de ventiladores y sus conectores:

Ventiladores de 2 pines

Estos ventiladores suelen prescindir el sensor Hall y no permiten conocer la velocidad del ventilador. El conector tiene únicamente dos pines, GND y VCC. Es habitual ver un conector "molex" de 4 pines en este tipo de ventiladores (lógicamente con sólo dos cables conectados, correspondientes a GND y VCC:

También podemos verlos con un conector estándar como los que utilizan los ventiladores de 3 pines que veremos a continuación, pero en este caso con sólo dos de los cables conectados. Incluso se pueden ver con otros conectores diferentes, en casos de tarjetas gráficas o chipsets de la placa base pueden llevar conectores más pequeños (foto cortesía de Gnomo555).

Se puede regular la velocidad de estos ventiladores, contrariamente a lo que a veces equivocadamente se piensa. Estos ventiladores lo único que no tienen es un sensor Hall, por lo que sí que es cierto es que aunque regulemos el ventilador no podremos conocer a qué velocidad está girando sin una medida externa. La regulación del ventilador se puede hacer de dos formas:

Variando el voltaje que se conecta en el pin VCC. Puesto que VCC está conectado directamente al electroimán, reduciendo este voltaje se reduce también la "fuerza" del campo electromagnético que se genera para movel el electroimán, y permite reducir la velocidad efectiva del ventilador.
Conectando una señal PWM en el pin VCC. Igualmente, al estar VCC conectado directamente al electroimán, se reduce la velocidad del ventilador al llegar el voltaje a pulsos.

Ventiladores de 3 pines

Estos ventiladores sí incluyen el sensor Hall. El conector tiene tres pines, GND, VCC y sensor, habitualmente de colores negro, rojo y amarillo, respectivamente, aunque puede ser diferente en algunos ventiladores. VCC se conecta al mismo tiempo al sensor Hall y al electroimán. El pin sensor es la salida del sensor Hall que proporciona la velocidad del ventilador.

El conector habitual es el siguiente:

P1	Negro	GND
P2	Rojo	+12 V, +5 V, o fuente de voltaje
P3	Amarillo	Sensor de velocidad (RPM)

Se pueden regular estos ventiladores exactamente de la misma forma que la que se ha visto para ventiladores de 2 pines, es decir, variando el voltaje en el pin VCC o conectando una señal PWM en el mismo pin.

Un problema en este tipo de ventiladores al regularlo de cualquiera de estas maneras, es que no sólo se varía el voltaje conectado al electroimán (bien bajándolo o bien mediante pulsos), sino que se varía también el voltaje de entrada a los circuitos de control (sensor Hall). Esto hace que funcionen o bien a un voltaje más bajo del nominal (en el caso de reducción de voltaje), o bien apagándose/encendiéndose continuamente (en el caso PWM). Esto podría reducir la vida de los circuitos de control, sobre todo en el caso PWM con señales de alta frecuencia, aunque lo cierto es que rara vez se ha visto un ventilador romperse por estos aspectos.

El principal problema es que, para evitar problemas en el caso de regularse mediante PWM, se suele utilizar una señal de baja frecuencia (precísamente para no dañar la circuitería de control), y si es inferior a 20kHz puede quedar en el rango auditivo humano. En este caso, podemos escuchar ruidos de "cliqueo" del ventilador a la frecuencia de la señal PWM generada.

Ventiladores de 4 pines PWM

Estos ventiladores incluyen también el sensor Hall, pero además tienen dos entradas diferentes para la alimentación de los circuitos y el control PWM. Como hemos visto anteriormente al hablar del motor, en el esquema de la circuitería de ventiladores de 4 pines PWM, el sensor Hall (y el resto de circuitería de control) están permanentemente alimentados con 12V, y el electroimán se controla con el cuarto pin, al que se conecta una señal PWM de alta frecuencia.

El estándar de funcionamiento de estos ventiladores está especificado en este documento. El esquema de pines es el siguiente, aunque muy pocos fabricantes siguen el esquema de colores fijado en el estándar:

P1	Negro	GND
P2	Amarillo	+12 V
P3	Verde	Sensor de velocidad (RPM)
P4	Azul	Control PWM (Pulse-width modulation)

La principal ventaja de estos ventiladores sobre los de 3 pines es que toda la circuitería de control está permanentemente funcionando al voltaje nominal. Esto permite poder conectar una señal PWM de alta frecuencia para el control del electroimán, ya que no afecta en este caso dicha frecuencia a la circuitería de control. Al conectar señales PWM de alta frecuencia, superiores a la frecuencia máxima que podemos escuchar (normalmente superiores a 20KHz), se consigue un ventilador más silencioso, exento de ruidos de "cliqueo".

Además tienen la opción de que al ser independiente la señal de control (PWM) de la señal de alimentación (+12V), se pueden incluso construir atenuadores que conviertan la entrada al electroimán en un voltaje intermedio (sin pulsos), pudiendo conseguir un funcionamiento más suave del motor (equivalente a la regulación por voltaje). Esto es opcional, y no creo que sea fácil verlo en los ventiladore PWM que hay en el mercado

En la práctica cuesta encontrar ventiladores PWM de 4 pines que sean realmente de calidad. Hay muchas más opciones de encontrar ventiladores silenciosos actualmente en 3 pines.

Conectores de las placas y reguladores

Algunos ventiladores, denominados autoregulados, llevan incluída su propia circuitería de regulación de velocidad según temperatura (incluyen una resistencia sensible a temperatura que actúa como divisor y permite varíar el voltaje a la entrada del ventilador). Pero lo más normal es que los ventiladores se regulen de forma externa. Los 3 tipos de ventiladores que hemos visto de 2,3 y 4 pines se conectan habitualmente a placas base o rehobuses que contienen los mecanismos para poder regularlos (normalmente las placas utilizan PWM, mientras que podemos encontrar rehobuses con cualquiera de los dos métodos, voltaje o PWM). Estos reguladores suelen tener también conectores de 2, 3 o 4 pines para conectar los diferentes ventiladores. Veamos qué tipo de ventiladores pueden regularse en cada uno de estos conectores.

Conectores de 2 pines:

Los conectores o reguladores de ventiladores más sencillos sólo necesitan utilizar 2 pines para conectar las entradas GND y +V de un ventilador (masa y el voltaje conectado al electroimán). No utilizan un tercer pin para monitorizar las rpm del ventilador. Un ejemplo de uno de estos conectores de 2 pines se puede ver en la siguiente foto (cortesía de Gnomo555):

El regulador más sencillo que se puede encontrar es el conector molex de las fuentes de alimentación, ya que puede proporcionar directamente voltajes de 5V, 7V y 12V. El conector molex de la fuente tiene 4 pines: 12V (amarillo), GND (negro), GND (negro), 5V (rojo). Utilizando el adaptador adecuado, cualquier ventilador de 2, 3 o 4 pines se puede regular de esta forma. El adaptador simplemente tiene que conectar adecuadamente los voltajes adecuados en los dos pines del ventilador. Por ejemplo, conectando los cables negro y rojo de la fuente en GND y +V se consiguen 5V, conectando los cables negro y amarillo se consiguen 12V, y conectando el rojo y el amarillo se consiguen 12V. Estos adaptadores se pueden comprar, o hacerlos uno mismo, ya que no es complicado.

Además de éste, se pueden encontrar otros reguladores de dos pines, bien por voltaje o por PWM, pero lo normal es que se utilicen al menos 3 pines, utilizando el tercer pin del sensor de velocidad para reportar las rpm del ventilador.

Conectores de 3 pines

Estos son los conectores más habituales que se pueden encontrar en placas base y rehobuses. El tercer pin lo puede utilizar la placa/rehobús para monitorizar la velocidad del ventilador. Los otros dos (pin 1 y pin2) son los habituales de GND y +V para regular el ventilador, de cualquiera de las dos formas que conocemos, por voltaje o por PWM.

En este conector se pueden conectar obviamente ventiladores de 3 pines de forma directa. Como se ve en la foto, el conector tiene una pestaña para que sólo sea posible conectar el conector de una única forma posible, y coincidan los pines GND, +V y sensor del ventilador, con los pines GND, +V y sensor de la placa.

También se pueden conectar ventiladores de 4 pines (igual que antes, la pestaña del conector fuerza que sólo sea posible conectarlo de una única manera). En este caso, el cuarto pin del ventilador (PWM) quedará al aire, quedando conectados únicamente GND, +V y sensor:

Se puede regular un ventilador de 4 pines de esta manera. Si recordamos cómo es la circuitería de un ventilador de 4 pines PWM, +V está conectado tanto a la circuitería del ventilador, como al electroimán a través de un transistor. Este transistor en este caso estará permanentemente conduciendo, por lo que el comportamiento del ventilador será exactamente igual que el de un ventilador de 3 pines (+V está conectado directamente tanto a la circuitería como al electroimán.

Conectores de 4 pines

Los conectores de 4 pines son cada vez más habituales en las placas base de los ordenadores actuales. Tienen 4 pines que se corresponden con uno de los dos esquemas siguientes:

GND - 12V - sensor - PWM
GND - +V - sensor - GND

El primero de los esquemas está pensado para conectar un ventilador de 4 pines, quedando una correspondencia perfecta entre pines. La placa generará un voltaje de 12V en el segundo pin y regulará el ventilador a través de una señal PWM

Con este esquema, si conectamos un ventilador de 3 pines, funcionará al máximo de su velocidad (al quedar conectados 12V en la entrada +V del ventilador. Igual que en casos anteriores sólo hay una única forma posible de conectar un ventilador de 3 pines en un conector de 4, debido a la pestaña de este último:

El segundo de los esquemas está pensado para conectar ventiladores de 3 pines, y además regularlos. Esta segunda configuración es equivalente al funcionamiento de un conector de placa de 3 pines como el que hemos visto en el apartado anterior.

Normalmente, las placas utilizan el primero de los esquemas para ventiladores de 4 pines, y por tanto se pueden conectar ventiladores de 3 y 4 pines, pero sólo se pueden regular los de 4.

Algunas placas, pueden tener algún conector que permita poder seleccionar entre el primero de los esquemas y el segundo. Contienen un hardware adicional (multiplexores para poder seleccionar en los pines 2 y 4 la entrada correspondiente) y un software adicional en la BIOS para poder seleccionar entre una opción y otra. Es decir, podemos seleccionar qué tipo de ventilador queremos regular, de 3 pines o de 4 pines. Normalmente esto suele estar (cuando está) únicamente en los conectores "CPU_FAN". En las placas ASUS que tienen esta opción (por ejemplo mi Asus P5W DH Deluxe la tiene), podremos ver en la BIOS una opción denominada "CPU Q-FAN Mode" que podremos seleccionar como "DC" para el segundo esquema o "PWM" para el primer esquema. Otro ejemplo, en placas Gigabyte que tienen esta opción (mi placa Gigabyte GA-P45-UD3R), se denomina en la BIOS como "CPU Smart Fan Mode", y las opciones son "Auto", "Voltaje" o "PWM".

En el caso de las placas base, en lugar de la BIOS para configurar los conectores, se puede utilizar algún software para cambiar la configuración. Un software que se puede utilizar es el programa Speedfan, que además sirve para configurar automáticamente la forma en la que la placa base controla los ventiladores. En este artículo se encuentra una guía del Speedfan.

Ruido generado por ventiladores

Después de conocer las características básicas de los ventiladores, podemos ir finalmente a lo que nos interesa, el ruido producido por los ventiladores. El ruido en un ventilador está generado generalmente por los siguientes factores (ordenados por orden de importancia):

Turbulencia: El mayor ruido que produce un ventilador es debido al ruido de las turbulencias y rozamiento del aire que mueve. Este ruido es inevitable. Hay dos factores que influyen fundamentalmente en este tipo de ruido: el diseño del rotor del ventilador, que puede ayudar a generar menos turbulencias, y la cantidad/velocidad de aire que mueve el ventilador.

Es decir, para evitar este tipo de ruido deberemos buscar ventiladores con un diseño eficiente del rotor, y además tratar de hacerlos funcionar a la menor velocidad necesaria... para eso precisamente hemos hablado de todos las formas de regular la velocidad de un ventilador.

También hay que considerar el tamaño del ventilador. Como hemos comentado en el apartado referente a los marcos de ventiladores y su tamaño, a una misma velocidad de giro cuanto mayor es el ventilador más aire mueve éste. Al tener mayor tamaño, esa misma cantidad de aire estará más repartida en el espacio, y por tanto producirá menor ruido de turbulencias. Es decir, conviene buscar los ventiladores lo más grandes posibles desde este punto de vista. Aunque como también hemos comentado, hay un límite, porque en ventiladores demasiado grandes empiezan a influir otros factores como el ruido del motor, y por tanto hay que buscar un equilibrio. Actualmente este equilibrio se encuentra en los ventiladores de 120mm, ya que es muy difícil encontrar ventiladores silenciosos de 140mm y mayores.

Vibración: Otra forma de generar ruido de un ventilador es por su vibración. Un ventilador al vibrar produce ruido en sí, pero si además está sujeto a otro elemento, por ejemplo la caja del ordenador, entonces puede transmitir estas vibraciones y éstas amplificarse.

Hay ventiladores que vibran más y otros que vibran menos, pero este tipo de ruido se puede eliminar prácticamente por completo si se utilizan tornillos de goma u otra solución para "desacoplarlos" de la caja o elemento al que estén sujetos. De esta forma, la goma absorbe sus vibraciones y al mismo tiempo no se transmiten.

Rodamiento motor y rozamiento: El propio motor del ventilador puede producir ruido, bien porque la circuitería produce ruido, o bien por el rozamiento de los propios rodamientos del ventilador.

Aquí la solución es obviamente tratar de elegir ventiladores que tengan el mínimo ruido de motor. Elegir ventiladores con rodamiento de casquillo, por ejemplo, suele asegurar menor ruido de esta parte del ventilador

Un factor que puede afectar al ruido de un ventilador es la presión a la que se encuentra sometido. Un ventilador funcionando en vacío es más silencioso que un ventilador que tiene que "hacer fuerza" para mover una misma cantidad de aire. Por tanto ventiladores que se encuentren en cajas de ordenador muy restrictivas al flujo de aire (con pocas aperturas, o con cables desorganizados y elementos que entorpezcan el flujo, o situados frente a un filtro o disipador) serán más ruidosos y es un factor a tener en cuenta.

Hay ventiladores que se comportan mucho peor que otros en situaciones de mayor presión. Por ejemplo, los ventiladores Noctua NF-S12 son ventiladores con un problema serio ante este tipo de condiciones

Otro factor que influye son los objetos que se encuentran cerca de un ventilador. Un ventilador que tenga una rejilla o un disipador justo delante, producirá un mayor ruido de turbulencia de ruido. Por muy bien que esté diseñado el ventilador para crear las mínimas turbulencias posibles, si ponemos un objeto delante cambiamos totalmente las condiciones de funcionamiento.

dB en ventiladores

Ya hemos visto qué produce ruido en un ventilador. Normalmente el ruido total del ventilador, al igual que en general el ruido de los diferentes elementos, se mide en dBA. Como vimos en este otro artículo sobre PCs silenciosos en general, hay que tener mucho cuidado con cómo se interpretan las medidas SPL en dBA.

Por tanto, no recomiendo el mirar las medidas de los fabricantes para comparar ventiladores, ya que cada uno utiliza una referencia distinta (distancia de la medida, ruido de fondo para las medidas, etc.). Las mejores medidas para comparar ventiladores son las que podemos encontrar en las reviews de las diferentes páginas web, ya que utilizan una misma referencia para todos. Mi favorita para estas comparaciones es SilentPCReview. Quizá en un futuro podáis encontrar en "La Web del SilentPC" comparaciones realizadas por mí... :)

Un ventilador vs. varios ventiladores

Si queremos un PC silencioso, ya tenemos claro que necesitamos ventiladores suficientemente grandes (para minimizar el ruido de turbulencia) y que estén regulados a la menor velocidad posible. Además tienen que ser ventiladores de calidad con escaso ruido de motor, y aser posible desacoplados de la caja o elemento al que van sujetos con gomas que absorban las vibraciones y eviten su transmisión.

La siguiente pregunta es: ¿Cuántos ventiladores necesitamos?, y asociada a esta pregunta también nos cuestionaremos si es mejor tener muchos ventiladores a baja velocidad, o pocos ventiladores a una velocidad mayor.

En general, la respuesta es que es mejor tener más ventiladores a baja velocidad que menos ventiladores a alta velocidad. En realidad, se puede probar matemáticamente que la suma de dos ruidos exactamente iguales y completamente sincronizados en frecuencia incrementa el ruido en 3dBA: si suponemos dos ruidos de magnitudes R1 y R2, tales que R1 = 2* R2 (o sea uno es el doble que el otro) y sus correspondientes valores pasados a db, db(R1) y db(R2), se tiene que:

db(R1) - db(R2) = 10 * log2 ~ 3dB

En la práctica, los ruidos de dos ventiladores no son iguales, habrá frecuencias que se compensen unas con otras, por lo que el ruido adicional que se percibe al añadir un ventilador suele ser inferior a esos 3dBA. Es más, cada ventilador que añadamos, en general añade menos ruido que el anterior.

En cambio, duplicar el flujo de aire que mueve un ventilador supone normalmente un incremento importante en su velocidad y ruido producido, en general en más del doble (es decir, más de 3dBA).

Por tanto, teniendo en cuenta lo anterior, es peor poner un único ventilador moviendo una cierta cantidad de aire, que poner dos moviendo cada uno de ellos la mitad. El ruido de los dos ventiladores combinados será bastante inferior al ruido del otro él solo, moviendo en ambas situaciones la misma cantidad de aire. Para comprobar esto, utilicemos un ejemplo real:

Consideremos un ventilador, por ejemplo un Scythe Slip Stream 1200. Si nos fijamos en los datos obtenidos por SilentPCReview de este ventilador, podemos fijarnos que para mover 24CFM se tiene un ruido de 18dBA, y para mover 46CFM (que ni siquiera llega al doble), el ruido es de 28dBA, un incremento de nada menos que 10dBA. Sabemos que dos de estos ventiladores moviendo 24CFM mueven el doble de aire (en realidad incluso un poco más), y el incremento de ruido será inferior a 3dBA.

Por supuesto, hay que buscar un equilibrio entre el número de ventiladores a utilizar y la velocidad de estos, ya que al añadir ventiladores se está incrementando el ruido.

También hay que mencionar que, además de estas consideraciones matemáticas utilizando los dBA, hay que decir que lo que percibimos nosotros no es exactamente lo que dicen los dBA. Como ya se ha comentado anteriormente, los dBA no contienen información de la frecuencia de la señal, y nuestro oído y cerebro pueden interpretar de diferente manera sonidos que tengan las misma medida en dBA y parecer uno más ruidoso que otro. Lo importante es que la práctica corrobora lo que hemos comentado en el análisis anterior, y dos ventiladores hacen menos ruido que uno sólo, suponiendo que en ambas situaciones se mueva la misma cantidad de aire

Ventiladores recomendados:

En este artículo se han visto los conceptos básicos de funcionamiento de ventiladores, y qué es lo que afecta al ruido que hacen. Esto es sólo el principio, en un próximo artículo "Ventiladores Recomendados", se mostrará una selección de los ventiladores más silenciosos del mercado, con características, enlaces a reviews y análisis, opiniones, etc. Espero que esté pronto disponible, aún queda mucho trabajo por hacer en esta web.

Los discos más silenciosos que se pueden encontrar actualmente en formato de 3.5" son los discos Western Caviar Green y Samsung EcoGreen, ambos de 5400rpm. La razón es que al girar más despacio producen menos ruido, aunque con una ligera pérdida de rendimiento.

En esta comparativa que hacen en BeHardware, podemos encontrar justamente estos dos modelos, frente a frente, en sus versiones de 1TB. Y no sólo podemos encontrar eso, sino también cómo quedan estos discos en comparación con otros del mercado como los Samsung F1 o los Caviar Black, considerados también como relativamente silenciosos a pesar de sus 7200 rpm.

A continuación están las gráficas más interesantes de esta comparativa:

Rendimiento:

Interesante para SilentPC:

Ruido, temperatura y consumo

Como se puede ver en la comparativa, se puede concluir que entre el Samsung EcoGreen y el Western Digital Green sale ligeramente más silencioso el Samsung. La diferencia es realmente pequeña, menos de 0,5dB, tanto con AAM ("Automatic Acoustic Management") activado como sin él. Pero también es interesante apreciar que el Samsung rinde también más que el Western Digital, por lo que finalmente yo me decantaría por el Samsung si tuviera que comprar uno de los dos.

Para un disco de almacenamiento silencioso de gran tamaño no hay nada más silencioso que podamos encontrar que estos dos modelos. Me gustaría comentar que yo tengo dos discos Western Digital Green en mis ordenadores, y con AAM activado y encapsulados en coolpacks son completamente inaudibles a una distancia de 1m. incluso en el más silencioso de los entornos.

Por último comentar que con respecto a los otros discos, el Samsung F1 y el Western Digital Black, se puede concluir lo ya esperado: estos últimos son algo más ruidosos pero también más rápidos. Si buscamos lo más silencioso del mercado elegiríamos los Green o EcoGreen, pero si preferimos rendimiento tendríamos que buscar otras opciones.

En un futuro no muy lejano esta decisión de disco duro rápido vs. disco duro silencioso será mucho menos complicada, ya que los discos duros de estado sólido prometen mejorar en ambos aspectos: completamente silenciosos y con tiempos de acceso inalcanzables para los discos actuales. Aún tienen otros inconvenientes, capacidades, precios, durabilidad, etc., pero esperemos que pronto sean superados.

25 de febrero de 2009, por kike_1974

En este artículo se presenta una introducción a los conceptos básicos relacionados con un PC silencioso (ruido, SilentPC, QuietPC, dBA, etc). Se definen todos estos conceptos, y se habla en general de lo que es un PC silencioso, así como un resumen de los aspectos más importantes a tener en cuenta a la hora de construir un ordenador, o silenciar uno que ya tenemos actualmente

Sonido, Silencio y Ruido

El sonido consiste simplemente en oscilaciones de la presión del aire (u otro medio), generalmente generadas por vibraciones mecánicas de una fuente, que pueden ser percibidas por nuestros oídos e interpretadas por nuestro cerebro.

El ruido es sonido no deseado, y generalmente tiene una connotación de "desagradable". El concepto es ambiguo, ya que tanto los conceptos de "no deseado" como "desagradable" son subjetivos. En el ámbito en el que estamos hablando, los ordenadores, se puede considerar que todo el sonido que emiten es no deseado, por lo que hablaremos indistintamente de sonido o ruido.

El silencio es la ausencia de sonido. Este término también es un poco ambiguo en español, ya que también se habla de que algo es silencioso "si no hace mucho ruido", es decir, no es necesaria la ausencia total de ruido para que algo sea silencioso. En inglés son más precisos los términos, ambos traducidos como silencioso, silent y quiet: silent es el "silencio absoluto", mientras que quiet sería el equivalente a "no hace mucho ruido". Hablando con estos términos en inglés... un PC podría ser "silent" o no, no hay término medio, un PC no se puede hacer más o menos "silent", simplemente lo es o no lo es. Sin embargo, un PC sí puede hacerse más "quiet", este término ofrece mayor flexibilidad. Y aún así, siempre está el problema subjetivo de definir cuándo un PC deja de ser "quiet" o no. En general, en el ámbito de PCs silenciosos se utilizan los conceptos de SilentPC y QuietPC, relacionados con estos dos términos.

Un SilentPC es un PC que no hace ningún ruido. Esto es prácticamente imposible, si pegamos la oreja al ordenador siempre percibiremos algún ruido, por ejemplo las bobinas de las fuentes de alimentación siempre hacen algún pequeño ruido por pequeño que sea. Por esta razón, se suele cambiar la definición y aplicar una distancia. Se suele considerar que un ordenador es un SilentPC si no lo podemos escuchar desde una distancia de 1 metro. Esto hace la definición un poco menos perfecta, ya que hay un cierto grado de variación en lo que se puede escuchar a una distancia de 1 metro, dependiendo de la sensibilidad auditiva de cada persona y del ruido de fondo entorno en el que se encuentre el ordenador.

Un QuietPC es un PC del que percibamos poco ruido. A diferencia de un SilentPC, que es un PC que es imposible escuchar, un QuietPC es un PC que, aunque podamos escucharlo, no hace mucho ruido. Este concepto es muy subjetivo, ya que lo que para unas personas es silencioso, a otras les puede parecer ruidoso.

Por tanto, las bases de estas definiciones no son muy sólidas... Aún así se utilizan habitualmente en el ámbito de los PCs silenciosos, y en términos coloquiales diremos que un SilentPC es un PC que apenas podemos oír a una cierta distancia (1 metro) en un entorno silencioso, y un QuietPC es un PC que a la mayoría de las personas no les parece muy ruidoso.

Características físicas y unidades del sonido

Ya hemos visto que los conceptos de ruido, silencio, QuietPC y SilentPC no son muy precisos y acotados, así que veamos si es posible cuantizarlos físicamente.

Como hemos dicho, el sonido son ondas de presión. La presión se puede medir físicamente, y la unidad de presión en el sistema internacional son los pascales (Pa), derivada de Newtons (unidad de fuerza) por metro cuadrado (unidad de superficie).

Utilizando esta medida se puede cuantizar el sonido en pascales, pero hay un problema, y es que no todas las ondas de presión son perceptibles por nuestro oído. Y no todos los oídos son iguales, algunas personas pueden oír sonidos de una cierta intensidad que otras no pueden. Como convenio se utiliza un estándar, y se considera el umbral en 20mPa (milipascales).

El sonido se mide en una unidad relativa a esos 20mPA, los dB o decibelios, que además utiliza una escala logarítmica. Un bel, son 10 decibelios. Las expresiones matemáticas de ambos conceptos son:

decibelio:

dB = 10 * log10 (P / 20mPA)

bel:

B = log10 (P / 20mPA)

donde P es la medida de la presión que se está midiendo.

Pero además, hay que considerar algunas cosas más. Dependiendo de la frecuencia del sonido también hay sonidos que no se pueden escuchar (muy altas o muy bajas frecuencias), y conviene filtrarlos también en las unidades de medida. Dependiendo de las curvas isofónicas que se utilicen para el filtrado de las frecuencias, se definen los dBA, dBB o dBC. La medida más difundida de estas tres son los dBA, también denominados decibelios auditivos.

Y por si ya fuera poco, hay que considerar diferentes posibles medidas que se pueden hacer del sonido. Si consideramos el sonido total que genera una determinada fuente, en general hablaremos de potencia de sonido (que se mide en dBW), pero en la práctica es muy difícil de medir. El sonido que genera esa fuente estará repartido en el espacio, y normalmente los aparatos de medida que se pueden utilizar (sonómetros) pueden medir en un único punto. Esta medida en un único punto es la que se conoce como SPL (sound pressure level), y es la medida que vemos normalmente en las hojas de características de los fabricantes como dBA (en realidad son dBA SPL).

En resumen, el sonido se puede cuantizar y medir en dBA SPL. Pero para medir el ruido de algo (por ejemplo un ordenador) nos encontramos con estas ambiguedades:

No es lo mismo tomar la medida a un centímetro del ordenador, que tomar la medida a 10 metros. Cualquier medida SPL debería especificar la distancia a la que ha sido medida. Aún así, a una misma distancia del ordenador se pueden obtener distintos valores dependiendo de la posición en la que se tome la medida. Se suele considerar como estándar tomar la medida a 1m.
Para tener una medida correcta del ruido de un ordenador, deberíamos aislar totalmente el ruido del resto del ambiente, y esto es algo muy difícil. Bajar de 10dBA es prácticamente imposible incluso en cámaras anecoicas destinadas a tal finalidad. Por tanto siempre habrá un ruido añadido en las medidas, y este ruido variará según dónde se hayan hecho las pruebas.
La medida en SPL en un punto no contiene información del tipo de frecuencias que contiene la señal que se ha medido. Puede ser una señal muy grave o una señal muy aguda, y teniendo ambas la misma medida SPL, puede resultar una muy molesta y la otra en cambio no.

Es decir, la medida SPL podemos pensar que es como una foto de un objeto desde un determinado punto, nos sirve para hacernos una idea de cómo es, pero no nos aporta toda la información de ese objeto. Además los fabricantes ayudan poco a mejorar la situación, utilizando políticas de marketting que tienden a aprovecharse de estas ambigüedades, desconcertando totalmente a muchos usuarios que desconocen estas limitaciones de las medidas dBA SPL. Muchos fabricantes ofrecen medidas en dBA del todo irreales (se ven ventiladores de 7dBA o cosas similares, que son imposibles), que a saber cómo las han obtenido (¿quizá restando el ruido ambiente de su entorno de pruebas?...).

Por tanto, llegamos nuevamente a la conclusión, incluso después de haber intentado cuantizar las cosas científicamente, que las medidas que podemos encontrar el ruido de un ordenador son ambiguas, depende de muchos factores de la medición. Son útiles para comparar medidas en un mismo entorno y en las mismas condiciones, pero poco más. No podemos leer una medida de un fabricante de su página web, medir nosotros nuestro equipo y compararlas.

Es decir, todos los conceptos que hemos comentado: ruido, silencio, SilentPC, QuietPC, medidas en dBA, etc. son conceptos ambiguos, y tenemos que tener cuidado al utilizarlos. Siempre hay una componentes subjetiva en las definiciones. Y las medidas son siempre relativas, habrá que considerar en qué condiciones se han realizado las medidas.

Ruido en un ordenador

Lo primero que hay que plantearse es por qué queremos un ordenador sin ruido. En el día a día utilizamos el ordenador sin darnos cuenta conscientemente de ese ruido continuo que produce. Pero creo que todos hemos sentido esa sensación de relajación y descanso que se siente al apagar un ordenador y dejar de escuchar el ruido que produce. Es mucho más gratificante trabajar (o jugar) con un PC silencioso que con un PC que produzca un ruido apreciable. Además, en determinadas circunstancias, como en el caso ordenadores dedicados a reproducción multimedia, producción multimedia, etc., es fundamental que no escuchemos el ruido de fondo del ordenador mezclándose con el sonido que estamos reproduciendo.

Centrándonos ya en el ordenador, las fuentes principales de ruido son sus componentes con partes mecánicas (discos duros, ventiladores, unidades ópticas, etc.), y también ciertos componentes electrónicos sin partes móviles mecánicas (como podéis ver detallado en este artículo).

Por esta razón, si queremos construir un PC silencioso, o tratar de silenciar uno que ya tenemos, deberemos centrarnos en esos elementos y buscar soluciones. Las soluciones generales más comunes que podemos utilizar son:

Reducir el consumo de los componentes:

Esto reduce la necesidad de ventiladores, o facilita que podamos tener ventiladores funcionando a menor velocidad y por tanto más silenciosos. Esta reducción de consumo la podemos buscar a la hora de elegir componentes para nuestro PC, fijándonos por ejemplo en los consumos de las diferentes tarjetas gráficas, buscando en diferentes reviews el consumo de microprocesadores, eligiendo fuentes de alimentación con mayor eficiencia (consumen menos), etc. También podemos reducir el consumo mediante técnicas que permitan bajar los voltajes o frecuencias de funcionamiento de los componentes electrónicos (por ejemplo, como se puede ver en esta guía de configuración de voltajes y frecuencias del microprocesador).

Elegir una caja bien diseñada:

Ayuda muchísimo a conseguir un PC silencioso la elección de una caja con un diseño adecuado, que tenga suficientes aperturas para ventilación (y del tamaño adecuado para ventiladores silenciosos), diseño de los espacios para los diferentes componentes bien optimizado, paneles que no vibren con facilidad, etc.

Una buena caja debería ser siempre el punto de partida de cualquier ordenador que queramos montar con el objetivo de ser silencioso, ya que puede condicionar en gran medida el éxito final.

Elegir componentes con elementos de refrigeración adecuados:

Eligiendo disipadores de cobre o aluminio con mayores superficies de disipación, que tengan ayuda de heatpipes u otras tecnologías, se puede consiguir mayor eficiencia en la transmisión de calor del componente, y esto puede permitir que sea necesario un menor flujo de aire para la correcta refrigeración. Esto supone obviamente menor ruido del ventilador correspondiente al reducir velocidad.

Este tipo de elementos se pueden utilizar en los componentes más críticos en consumo y generación de calor del ordenador: microprocesador, chip gráfico de la tarjeta gráfica, chipset de la placa base, reguladores de voltaje, memorias, etc.

Elegir ventiladores adecuados y regular su velocidad:

Los ventiladores son necesarios para crear un flujo de aire que permita refrigerar los diferentes elementos en la caja, ya que normalmente mediante únicamente convección natural no es suficiente o no es recomendable. Estos ventiladores generan ruido de múltiples formas: ruido del motor, rozamientos de las partes mecánicas, y el propio ruido del rozamiento del aire (que puede ser mayor o menor según las turbulencias que genere el ventilador).

Las primeras dos formas de ruido se pueden evitar únicamente eligiendo un ventilador adecuado, es decir, un ventilador silencioso de calidad. La última, el rozamiento del aire, tiene difícil solución, pero lo que sí que se puede hacer es reducir este ruido bajando la velocidad del ventilador (reduciendo por tanto el flujo de aire), mediante diferentes técnicas (control de voltaje, PWM, tanto por hardware como por software con programas como por ejemplo speedfan).

Por tanto, buscamos elegir ventiladores silenciosos, y regularlos a la mínima velocidad necesaria para mantener el ordenador bien refrigerado. Lo comentado en los apartados anteriores sobre componentes de bajo consumo, caja del PC bien refrigerada y elementos de disipación adecuados, ayudan enormemente a que esto sea posible.

En el artículo Ventiladores: Conceptos Básicos se pueden encontrar más detalles sobre el funcionamiento de ventiladores de ordenador.

Reducir el ruido de los discos duros:

Los discos duros son un elemento que, por su naturaleza mecánica, producen ruido en el ordenador. Hay discos más ruidosos y más silenciosos, por lo que la primera intención deberá ser siempre buscar un disco silencioso. Además, se pueden insonorizar mediante soluciones comerciales, o bien mediante otro tipo de soluciones como ésta utilizando cajas de aluminio y coolpacks para insonorizar.

Incluso podemos reducir el ruido en lecturas y escrituras del disco utilizando la característica AAM (Automatic Acoustic Management) que proporcionan algunos discos duros.

También está la opción de elegir un SSD (disco de estado sólido) que no tiene partes mecánicas, pero a día de hoy son caros y no tienen las capacidades de almacenamiento que proporcionan los discos duros. Pero estoy seguro de que en un futuro será una opción muy buena para los aficionados al SilentPC.

PC silencioso en La Web del SilentPC

Esta pequeña introducción a los conceptos sobre los PCs silenciosos nos servirá como ayuda para comprender mejor las ideas que se desarrollarán en próximos artículos.

Queda hablar aún de muchos componentes particulares del ordenador, como fuentes de alimentación (que querremos que sean lo más eficientes posible y que tengan ventilador termoregulado), placas base y sus chipsets, gráficas, etc. Todos estos elementos los iremos cubriendo en artículos que irán añadiéndose a esta web.

En esos artículos se irán añadiendo recomendaciones sobre los diferentes componentes de un ordenador (Cajas de ordenador, disipadores de CPU y GPU, ventiladores, fuentes de alimentación, etc.) para llegar a obtener un PC silencioso. Los podréis encontrar cuando estén terminados en las diferentes secciones dedicadas a artículos de esta web.

En los próximos artículos mostraré como ejemplo de PCs silenciosos mis tres PCs actuales, dedicados a finalidades diferentes:

Ejemplo de PC silencioso 1: Servidor de descargas, con opción de rendimiento y juegos moderados
Ejemplo de PC silencioso 2: HTPC dedicado a reproducción multimedia
Ejemplo de PC silencioso 3: Ordenador para rendimiento y juegos

En la conocida web AnandTech han realizado un análisis de 12 fuentes de alimentación, entre 500 y 550W, con algunos resultados muy interesantes.

Esta review es continuación de otra anterior en la que revisaron 20 fuentes de alimentación, entre 300 y 450W.

En esta ocasión las fuentes analizadas son:

Arctic Cooling Fusion 550R
Akasa GreenPower AK-PT050FG
BFG LS-550
Cooler Master SilentPro 500W
Corsair HX520W
Enermax Liberty Eco ELT500AWT-ECO
OCZ ModXStream Pro OCZ500MXSP
Sunbeam Tuniq Potency POT550
Seasonic M12II SS-500GM
Seasonic S12II SS-500GB
Tagan SuperRock TG500-U33II
Tagan PipeRock BZ500

Algunas de estas fuentes son difíciles de encontrar en nuestro país, pero otras son muy comunes, y de las que se habla o se pregunta habitualmente en los distintos foros dedicados a la informática, como la Corsair, la OCZ, las Seasonic, etc.

Son interesantes para nosotros, desde el punto de vista de un PC silencioso, los análisis de ruido de las fuentes y de eficiencia, en los que en esta review se pueden ver algunas sorpresas. El análisis de ruido hay que considerarlo también junto con la capacidad de refrigeración de la fuente: si la fuente no hace ruido pero se calienta más de lo esperado, entonces no es muy recomendable.

Próximamente publicaré un artículo sobre fuentes recomendadas para un PC silencioso, utilizando datos de múltiples reviews que he ido recopilando durante el tiempo, y que espero que os resulte interesante. En esta review de Anandtech falta por ejemplo las Enermax Pro82+ y Modu82+, consideradas entre las más silenciosas en su rango.

24 de febrero de 2009, por kike_1974

Algunos componentes electrónicos pueden hacer ruido incluso aun no teniendo partes móviles. Podemos encontrar en los foros dedicados a la informática montones de hilos diciendo que determinado componente hace ruido "eléctrico".

En este pequeño artículo vamos a hablar de este problema, y de algunas soluciones que pueden permitir llegar a eliminar este tipo de ruidos.

En primer lugar hay que comentar que está mal llamar a este tipo de ruido de esta manera, ya que en realidad no es ruido eléctrico en sí. Aunque ya por costumbre lo tendemos a llamar coloquialmente así. En realidad, el ruido eléctrico es otro concepto totalmente diferente relacionado con el ámbito de la electricidad/electrónica. Este otro ruido del que estamos hablando, es sonido producido por vibración de elementos eléctricos en un circuito. Lo llamamos coloquialmente ruido eléctrico precisamente porque lo producen elementos eléctricos). En concreto, este ruido lo producen condensadores (capacitancias) y bobinas (inductancias) bajo ciertas cargas. Está además relacionado con combinaciones de componentes, una gráfica puede hacer ruido con una fuente de alimentación y placa base determinadas, pero al cambiar la placa o la fuente puede desaparecer el ruido.

Un ejemplo de cómo se produce este ruido: Una bobina genera un campo magnético (los campo eléctricos y magnéticos están relacionados, ver leyes de maxwell), y dicho campo puede producir que la bobina vibre físicamente (a alta frecuencia de vibración). Al vibrar genera ondas de presión de alta frecuencia, que son lo que produce para nosotros ese sonido agudo que oímos. Si la vibración produce algún efecto de resonancia, el efecto es aún mayor (por eso con algunos componentes se puede agravar la situación, depende de más cosas, y por eso hay combinaciones de componentes más críticas).

Yo he sufrido algunas veces este problema en mis ordenadores, recuerdo mi antigua geforce 6600 que crujía como una loca en cuanto ponía algún juego. Era pasiva, mi PC muy silencioso (phantom 500 pasiva, un scythe ninja a bajas rpm, etc.), y ese ruido se me hacía insoportable.

Una forma fácil de comprobar si tenemos este tipo de ruido es utilizando la utilidad "Show 3D View" del programa AtiTool, que muestra una especie de cubo. Este cubo supone una carga elevada de consumo y bastante constante, que suele acentuar de forma clara el ruido "eléctrico" que produce nuestra gráfica si es que lo tiene

Soluciones

Este problema tiene algunas soluciones, que comento a continuación:

Elegir componentes que sepamos de antemano que no generan estos ruidos:
Puede parecer obvio, pero es la mejor solución posible al problema. Hay ciertos componentes que por la calidad de sus elementos son propensos a este tipo de ruido, y lo mejor es evitarlos. Al final del artículo incluyo un enlace en el cual podéis ver una lista de combinaciones de componentes ruidosas/no ruidosas. Lo más acertado es buscar componentes que incluyan condensadores de estado sólido de calidad y bobinas de ferrita convenientemente encapsuladas y aisladas.

Cambiar de componentes:
Obviamente esta es la última solución que queremos por razones obvias... nos supone un coste adicional y dejar de usar los compoenentes que ya tenemos.

Cambiar la carga eléctrica de los componentes:
Cambiando la carga que tiene que la fuente se puede conseguir que los elementos problemáticos vibren a distinta frecuencia y dejen de producir el problema. A veces un poco de undervolting o de overvolting en el micro o gráfica soluciona el problema. En mi caso, con un micro antiguo (Athlon64 3200+) simplemente con variar 0.01V el voltaje, dejaba de hacer ruido el sistema.

Forzar vsync en la gráfica:
Muchas gráficas modernas hacen este tipo de ruido al calcular demasiados frames por segundo. Activando la opción de vsync se reduce en muchas ocasiones el ruido (al limitar el número de frames por segundo a la frecuencia de refresco del monitor). Esto funciona por ejemplo con bastantes GTX260/GTX280.

Mejorar la alimentación filtrando ruidos:
Muchas veces el problema viene de una señal eléctrica sucia a la entrada del PC (eso es ruido eléctrico del de verdad...). Se puede tratar de filtrar el ruido de la entrada con algún estabilizador de tensión (un ups por ejemplo) o similares. En muchos casos esto elimina el problema (al eliminar frecuencias parásitas en el voltaje). También se han reportado casos en los que simplemente cambiando el cable de alimentación del PC por otro también se soluciona el problema.

Buscar los condensadores/bobinas que hacen ruido e insonorizarlos:
Éste es el método más elaborado, que consiste en detectar los elementos problemáticos y aislarlos utilizando algún material (líquido/resina) para recubrirlos. Se pueden utilizar incluso sustancias como laca de uñas o pegamento (tipo "loctite"). El método para hacerlo se explica en este artículo.

Para finalizar, añado un enlace a una discusión en el foro N3D donde se va actualizando una lista de combinaciones ruidosas y no ruidosas de diferentes usuarios:

Combinaciones ruidosas / no ruidosas

Un nuevo fabricante de disipadores, Prolima (fundada en 2008), ha sacado el disipador Prolima Megahalems. Hay comentarios por la web sobre este nuevo disipador diciendo que los resultados son espectaculares. SilentPCReview ha hecho una review en detalle del disipador, confirmando los espectaculares resultados. [Sigue...]

Algunas fotos de este disipador (de la página del producto):

En silentpcreview, la web más importante de la red dedicada al SilentPC, han hecho una review de este disipador

En la review se puede observar como este disipador está entre los mejores (Thermalright HR-01, Noctua NH-U12P, Xigmatek S1283, Scythe Ninja, etc.), con bajos flujos de aire (justo lo que buscamos en un PC silencioso), incluso mejorándo los resultados.

Pero incluso, lo más sorprendente es que con flujos de aire mayores mejora el rendimiento de todos los disipadores anteriormente mencionados.

No trae ventilador de serie. Para la review de silentpc el fabricante ha proporcionado un ventilador con las siguientes características en silentpcreview). Una autética pena, por el precio que proponen deberían incluir el ventilador junto con el disipador.

Otro inconveniente es que es difícil de encontrar, de momento en Europa sólo hay una tienda, Caseking, donde poder comprarlo en Alemania. Esperemos que pronto lo podamos ver en alguna tienda española

También está el inconveniente del precio, sobre 60€, los disipadores "top" de rendimiento, como el Noctua NH-U12P o el Thermalright Ultra-120 más ventilador adicional, se pueden conseguir también por unos 60€ (pero ya con ventilador). Habrá que ver de todos modos el precio al que se vende una vez que tenga una distribución más extendida.

Aquí podéis encontrar más reviews de este disipador (iré actualizando la lista):

Case and Cooling