Análisis de temperaturas de KLIM Cool+ y KLIM Cooling Pad

Actualizado: Realicé el mismo análisis pero tras una limpieza del portátil y puesta de pasta térmica nueva.
La compresión de un vídeo genera suficiente carga de trabajo como para maximizar el uso del procesador, alcanzando el límite de disipación de potencia térmica. Sin un flujo suficiente de aire el portátil se apaga. Debido a esto y otros programas que pueda usar con requisitos similares me planteé la compra de accesorios que permitieran refrigerar mejor el computador.

Una vez adquiridos dichos accesorios tomé las temperaturas con tres bucles ejecutados en paralelo (distintas instancias de GNU Bash). Estos dejan el historial de temperaturas de los núcleos y disco duro. También se captura la frecuencia registrada por los hilos. En total son 100 muestras tomadas en intervalos de 5 segundos sumando 500 segundos (8 minutos y 20 segundos).

Los datos han sido tomados mientras se transcodificaba una película con ffmpeg. El código de medición es el siguiente:

for ((i=0;i<100;i+=1)); do \
    sudo smartctl -A /dev/sda | \
    gawk ' { if ($line ~ /Temperature_Celsius/) print $10}' - >> hdd-temp-0.txt; \
    sleep 5; \
done
for ((i=0;i<100;i+=1)); do \
    sensors | \
    gawk 'BEGIN{FPAT="[0-9]*\\.[0-9]"}{ if ($line ~ /Core/) printf "%s ", $1}END{printf "\n"}' - >> core-temps-0.txt; \
    sleep 5; \
done
for ((i=0;i<100;i+=1)); do \
    echo $(cpufreq-info | \
    grep 'current CPU frequency' | \
    grep -o '[0-9]\.[0-9]*' | \
    tr '\n' ' ') >> thread-freqs-0.txt; \
    sleep 5; \
done

ffmpeg -i bdremux.mkv -vcodec libx264 -preset slower -profile:v high -level 4.1 \
-crf 18 -acodec libvorbis -aq 8 -scodec copy -map 0:v -map 0:s \
-map 0:1 -map 0:3 -map 0:4 -map 0:5 -map 0:6 \
bdrip.mkv

Se pueden apreciar los tres bucles y el comando en ejecución para transcodificar una película.

Compré el KLIM Cool+ y el KLIM Cooling Pad. Hice 9 permutaciones: encendidos los dos, apagado uno y encendido el otro (2x) y apagados los dos. A estas cuatro permutaciones añadí el tener el KLIM Cooling Pad elevado o plano (8). Y por último, el portátil sin KLIM Cooling Pad, a ras de la mesa pero con el KLIM Cool+ forzando la salida de aire (9). Esto nos da un total de 75 minutos y 20 segundos de mediciones.

El portátil en el que se han usado es un ASUS N53SN cuyo procesador es un Intel Core i7 2630QM. 4 núcleos con una frecuencia mínima de 2.00 GHz y máxima de 2.6 GHz con los cuatro núcleos activos. La tarjeta gráfica GeForce GT 550M permanece desactivada por lo que no genera calor adicional.

La temperatura ambiente durante la prueba era de 22.9ºC.

El KLIM Cool+ es un dispositivo pequeño y se alimenta por USB. Su ventilador es capaz de alcanzar las 4500 RPM. Dispone de un LED que se ilumina y se puede apagar. También permite saber la temperatura del aire que pasa por el aparato. Durante las pruebas alcanzó los 45ºC. Su consumo máximo es de 2.0 W.

El KLIM Cool Pad es un dispositivo para portátiles de hasta 15.6" y compatible con aparatos de hasta 17", dejando que sobresalgan por los lados. Dispone de 4 ventiladores que se iluminan. Hay distintos colores de LED a elegir. Su consumo máximo es de 3.75 W.

Ambos refrigeradores se alimentan mediante puertos USB. La especificación del USB 2.0 es de 5V y 0.5A lo que nos da un máximo de 2.5 W. Eso significa que el Cooling Pad no podrá funcionar a su máxima potencia salvo que se utilice un puerto USB 3.0.

Algunas fotos a continuación.

Portátil con el Cool Pad y el Cool+

22.9ºC de temperatura ambiente

Cool Pad, boca arriba

Cool Pad, boca abajo

Cool+, boca arriba

Cool+, boca abajo

Especificaciones del Cool pad. 3.75W, 5V y 0.75A. Sobrepasa las especificaciones del USB 2.0. Dispone de dos conectores USB y los dos sirven para dar corriente. Pero trae un único cable.

Especificaciones del Cool+. 2.0W, 0.4A y 5V. Está dentro de las especificaciones del USB 2.0.

Mensaje especial para el comprador, detallando el exigente proceso de producción. Incluye bendiciones =)

El sobre en el que viene el mensaje, trasera.

El sobre en el que viene el mensaje, delantera.



Debajo muestro las gráficas con la evolución de los valores promedio de los cuatro núcleos según el estado de los dispositivos. El disco duro no ha sido mostrado porque su variación es de tan sólo 1ºC (36-37ºC). La separación temporal entre series de muestras no llega al minuto.

Temperaturas










Viendo estas gráficas de temperatura podemos decir que es una medida irrelevante para medir la efectividad de la refrigeración. Se mantiene siempre en torno a los 90ºC. La temperatura en reposo es de 45ºC, por lo que margen de cambios lo hay sobradamente.

Frecuencias: 









Cool+ solo:


A diferencia de la temperatura, la frecuencia del procesador sí muestra variaciones significativas. El procesador trata de maximizar el uso de la reserva de disipación térmica para mejorar su rendimiento. Intel publicita éste mecanismo como Turbo Boost. AMD dispone de mecanismos similares. Turbo Core en generaciones previas a Ryzen. A partir de Ryzen, Precision Boost (o mal traducido al español, «Aumento de la Precisión»). Según las especificaciones de Intel la temperatura máxima soportada es de 100ºC para el procesador de la prueba. Si se alcanza dicha temperatura se apaga el portátil. Así pues, con la refrigeración extra se puede aumentar la frecuencia o bien soportar temperaturas ambiente más elevadas.

Los valores promedio son:

Temperatura
Inclinado
Plano
90.727
90.702
90.919
90.540
90.000
90.227
90.308
90.278

Frecuencia
Inclinado
Plano
2.012
2.032
2.087
2.026
2.155
2.187
2.201
2.184

Y con el Cool Plus solo y el portátil a ras de mesa:
Temperatura: 90.136
Frecuencia: 2.154

La secuencia de valores es de apagado/apagado a encendido/encendido (0/0,0/1,1/0,1/1). La secuencia que seguí para tomar las temperaturas fue inversa a la presentación de estas gráficas: 1/1, 1/0, 0/1, 0/0.

La frecuencia máxima se obtiene con el KLIM Cool+ y el Cooling Pad encendidos, y el Pad además en posición inclinada (elevada). El mayor incremento respecto a la frecuencia base sin refrigeración adicional es obtenido por el KLIM Cool+ (+143 MHz versus +75 MHz del Cooling Pad). Además se consigue una temperatura más baja que con el Cooling Pad. En estado plano el Cooling Pad presenta una efectividad nula. Una posible explicación de la menor efectividad del Cooling Pad es la ausencia de ranuras de entrada directa de aire a través de los ventiladores. Es posible que en otros portátiles cuyos ventiladores o focos de calor estén alineados con aberturas obtengan mejor rendimiento del Cooling Pad. En cualquier caso, en el estado plano su rendimiento es menor puesto que la restricción de aire es mayor.

Basándonos en las mediciones obtenidas, el KLIM Cool+ es la mejor opción para refrigerar un portátil sin prominentes oberturas inferiores. Ofrece más frecuencia y mejor temperatura. Cuesta lo mismo que el Cooling Pad.

Si se quiere obtener el máximo rendimiento entonces hay que usar ambos.

Los datos utilizados los podéis encontrar en el repositorio de GitHub del blog: https://github.com/aguasmenores/blog

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