Estaba disfrutando de su título de juego favorito cuando notó algo fuera de lo común: los ventiladores de su sistema hacían más ruido de lo habitual.
Para comprender el problema en cuestión, abrió su aplicación de control de temperatura de confianza y descubrió que la temperatura de la CPU y la GPU estaban fuera de control.
Pero, ¿por qué las unidades computacionales en su sistema eran tan tostadas? ¿Fue porque su juego empujó demasiado su sistema, o fue algo que ver con V-Sync?
¿Por qué se calientan la CPU y la GPU de su máquina?
La CPU y la GPU de una máquina de juego moderna pueden hacer mucho. Ya sea ejecutando juegos con gráficos realistas o reproduciendo videos de alta resolución en cuestión de segundos, no hay nada que una computadora moderna no pueda hacer. Dicho esto, al igual que los humanos, una computadora necesita energía para realizar estas tareas, pero a diferencia de nosotros, las computadoras dependen de la electricidad para realizar operaciones.
Entonces, para ejecutar un juego a 60 FPS (fotogramas por segundo), la CPU y la GPU canalizan electricidad a través de
interruptores electrónicos conocidos como transistores. Esto hace que los interruptores se activen o desactiven según la frecuencia de reloj de la CPU o la GPU. Es esta operación repetida de transistores en la CPU y la GPU lo que hace que su computadora cobre vida. Dicho esto, esta misma electricidad hace que su sistema se caliente.Pero, ¿por qué lo que alimenta tus juegos hace que tu máquina se caliente?
Bueno, verá, de acuerdo con la ley de calentamiento de Joules, el calor generado en un conductor es proporcional al cuadrado de la corriente que fluye a través de él. Por lo tanto, a medida que aumenta el consumo de corriente de una unidad computacional, también aumenta el calor que genera.
¿Por qué los juegos vuelven locos a los fanáticos de su sistema?
Ahora que tenemos una comprensión básica de por qué su sistema se calienta, podemos ver por qué los juegos son una tarea tan intensa para su máquina.
Verá, los juegos pueden parecer simples en la superficie, pero la CPU, la GPU y los sistemas de memoria funcionan a toda velocidad para ofrecer esas altas velocidades de cuadro. Para comprender por qué los juegos son tan exigentes, veamos qué tiene que hacer su sistema para renderizar juegos.
Cuando abre el juego, la CPU entra en escena y los datos del programa para el juego se mueven a la RAM del sistema desde el disco duro. Después de eso, la CPU procesa los datos y los envía a la VRAM, memoria dedicada para procesar datos de visualización. Luego, la GPU procesa los datos, crea la escena de acuerdo con su juego y almacena la información de renderizado en la VRAM. Luego, la pantalla extrae estos datos regularmente en función de su frecuencia de actualización.
Esto puede parecer trivial, pero la GPU tiene que procesar datos 60 veces por segundo y enviarlos a la pantalla para brindar una experiencia fluida de 60 FPS. Además, si tiene una pantalla Full HD, su GPU debe procesar la información de representación de 2 millones de píxeles. Por otro lado, si tiene una pantalla de 4k, la GPU debe procesar datos para pintar más de 8 millones de píxeles.
Por lo tanto, para resumir todo, su GPU tiene que procesar información de color, sombra y textura durante 8 millones de puntos y enviarlo a la pantalla cada 16 milisegundos para ofrecer un juego fluido experiencia.
Ahora eso es un montón de cálculos numéricos; sin duda, su GPU y CPU se calientan cuando juega títulos exigentes.
Comprender las velocidades de fotogramas, las frecuencias de actualización y el desgarro de pantalla
Como se explicó anteriormente, la GPU genera imágenes y las almacena en la VRAM. La velocidad a la que la GPU puede realizar esta tarea se conoce como velocidad de fotogramas, que es proporcional a la complejidad de la escena.
Por lo tanto, si está jugando un juego que no es computacionalmente complejo, la GPU puede generar imágenes a velocidades más rápidas y enviar datos a la VRAM 100 veces por segundo, ofreciendo una velocidad de cuadro de 100 FPS. Dicho esto, si está jugando un juego con el trazado de rayos habilitado, la GPU tendrá que procesar muchos más datos, lo que reducirá el FPS.
La frecuencia de actualización del monitor, por otro lado, se refiere a la velocidad a la que el monitor recopila datos de la VRAM. Por tanto, si tienes un panel que ofrece una tasa de refresco de 60 Hercios, el monitor accederá a la información de la VRAM cada 16,6 milisegundos (1/60 segundos).
Entonces, si lo observa, la frecuencia de actualización de su monitor es constante, mientras que la frecuencia de cuadro de la GPU es variable. Es esta discrepancia la que provoca el desgarro de la pantalla; aquí es cómo.
Digamos que su GPU está procesando datos para crear una imagen que se mostrará en la pantalla y, como la imagen no es compleja, crea la escena instantáneamente. Ahora, para que todo funcione correctamente, el monitor debe obtener la imagen de la VRAM y mostrar la imagen al mismo tiempo, pero como la GPU funciona más rápido que la pantalla, los datos de la VRAM no son buscado
Si bien la imagen en la pantalla no se actualiza, la GPU está procesando datos para crear la siguiente imagen que se muestra en la pantalla y escribiendo en la VRAM. En este momento, la pantalla obtiene los datos de la VRAM.
Debido a esto, la imagen en su pantalla aparece con un desgarro en el medio, ya que las imágenes son de dos marcos diferentes. Para solucionar este problema, tenemos V-Sync.
¿Qué sucede cuando se habilita V-Sync?
A nadie le gusta el desgarro de pantalla, y para resolver este problema, la industria del juego se le ocurrió la tecnología V-Sync. Abreviatura de sincronización vertical, V-Sync sincroniza la pantalla y la GPU para que la pantalla no se rompa.
Para ello, V-Sync limita la velocidad de fotogramas de la GPU a una velocidad constante. Debido a esto, la pantalla recopila datos de la VRAM al mismo ritmo que la GPU envía datos a la VRAM, lo que evita que la pantalla se rompa.
Además, cuando V-Sync está habilitado, su GPU no se esfuerza al máximo, ya que procesa los datos de imagen en función de la frecuencia de actualización del monitor.
¿Por qué aumentan las temperaturas de CPU y GPU cuando V-Sync está deshabilitado?
Cuando V-Sync está deshabilitado, la frecuencia de actualización de la pantalla y la velocidad de fotogramas de la GPU no están sincronizadas. Por lo tanto, la GPU se esfuerza al máximo y envía datos a la VRAM en función de la complejidad de la escena. Esto supone una gran carga para la GPU y la CPU, ya que es necesario procesar y gestionar más datos.
Este aumento en las cargas de GPU y CPU hace que las unidades computacionales consuman más corriente, lo que aumenta la temperatura de su sistema.
Habilite V-Sync para enfriar su CPU y GPU
Deshabilitar V-Sync podría hacer que su sistema se caliente, pero podría haber varias razones para las altas temperaturas del sistema. Entonces, si habilitar V-Sync no enfría su GPU, podría considerar otros factores que podrían estar calentando su sistema.