Pepu Ricca
EditorMás potencia implica más energía. Con el paso de los años los móviles tienen mejores procesadores y son cada vez más rápidos pero también más exigentes. Para evitar el temido thermal throttling (la bajada de rendimiento que sufre el chip para no achicharrarse), los fabricantes han tenido que diseñar sistemas de disipación cada vez más complejos y sofisticados.
Enfriar un dispositivo de pocos milímetros de grosor sin comprometer su estética es uno de los mayores desafíos de la ingeniería moderna. Hoy queremos repasar cómo han evolucionado estos componentes, qué diferencias existen entre los distintos sistemas y cuáles son los más eficientes.
Índice de Contenidos (10)
- De las 'heat pipes' a las cámaras de vapor: la evolución pasiva
- Tubos de calor, un componente básico para enfriar el móvil desde hace muchos años
- Cámaras de vapor
- Samsung HPB: el rediseño para tocar el silicio
- Refrigeración activa: cuando los móviles necesitan respirar
- Refrigeración líquida con bombeo activo
- Materiales de alta conductividad
- La popularización de la refrigeración líquida
- Razer Phone: la solución clásica llevada al límite
- El presente (y futuro) de la gestión térmica en el bolsillo
De las 'heat pipes' a las cámaras de vapor: la evolución pasiva
El concepto de refrigeración pasiva se basa en mover el calor lejos del procesador hacia una zona más grande donde pueda disiparse sin necesidad de otras partes móviles o aumentar el consumo energético.
Tubos de calor, un componente básico para enfriar el móvil desde hace muchos años
Los análisis del interior de clásicos como el Lumia 950 nos enseñaron los primeros tubos de termosifón bifásico en los smartphones. Se trata de un conducto de cobre o cobre-magnesio sellado que contiene una cantidad minúscula de líquido en su interior. Al calentarse el procesador, ese líquido se evapora, viaja a la zona más fría del tubo, se condensa al liberar el calor y vuelve a empezar el ciclo por capilaridad.
Es un componente muy habitual en portátiles y PCs y que hace tiempo llegaron al mundo de los smartphones. Tenemos un conducto de metal dentro del cual hay un líquido encargado de disipar el calor. El líquido pasa a estado gaseoso al recibir la energía del calentamiento y entonces se desplaza hasta una zona, normalmente de magnesio, donde se enfría de nuevo.
Los tubos de calor han ido aumentando de tamaño progresivamente y en algunos dispositivos como los que veremos luego, ocupan un tamaño considerable.
Otro elemento para disipar el calor que también se utiliza en móviles es la pasta térmica. Esta se utiliza debido a su alta conductividad térmica. Sirve como elemento intermediario y se utiliza para trasladar el calor de un componente a otro, generalmente del procesador al disipador.
Cámaras de vapor
Fue el ASUS ROG Phone original uno de los primeros en meter una cámara de vapor 3D en un cuerpo de smartphone, una tecnología que Samsung adoptó para su gama alta. Aunque el principio físico es idéntico al de las heat pipes (evaporación y condensación), las cámaras de vapor son planas y bidimensionales. En lugar de ser un tubo estrecho, actúan como una gran placa que cubre casi toda la placa base.
En el caso de ese móvil de Asus, hablábamos de una placa de cobre de 1mm que se extiende por toda la superficie para evaporar el calor y ocupa un área hasta 16 veces mayor que los tubos de calor tradicionales. Pero lo más interesante fue su módulo externo 'AeroActive Cooler' que se acopla como una pinza en la parte trasera.
Hoy en día, los buques insignia del mercado no usan tubos, sino cámaras de vapor de doble ciclo o estructuras con formas más complejas que agrandan las áreas de disipación de los primeros modelos de la década pasada. Y también las siguen mejorando, ahí tenemos el ejemplo reciente de Samsung con su Galaxy S26 Ultra donde ha incorporado una más grande y eficiente.
Samsung HPB: el rediseño para tocar el silicio
Más recientemente, Samsung Foundry ha liberado su tecnología propietaria Heat Path Block (HPB) a clientes externos: es un secreto industrial que hasta ahora se reservaba para sus propios chips. El sistema HPB consiste en integrar un disipador de cobre directo sobre el procesador, algo que obliga a cambiar la arquitectura del empaquetado.
En lugar de apilar la memoria RAM justo encima del silicio, en este diseño la memoria se desplaza hacia un lado. Esto permite que el bloque de cobre haga contacto con el chip, facilitando una vía de escape para la temperatura. Esta solución ya ha demostrado una mejora térmica del 30% en el Exynos 2600 de los Galaxy S26, un avance tan importante que la propia división móvil de Samsung está exigiendo a Qualcomm niveles similares si quiere que sigan montando sus SoCs.
Refrigeración activa: cuando los móviles necesitan respirar
Cuando el diseño pasivo llega a su límite por falta de espacio, la única forma de seguir enfriando el hardware es introducir aire en la ecuación mediante sistemas mecánicos.
Ventiladores en los extremos del Red Magic original
- Ventiladores: pioneros como los Nubia Red Magic rompieron las reglas del diseño al integrar un diminuto turbofán físico dentro del chasis del teléfono. Este sistema aspira aire frío por una hendidura lateral, lo hace pasar por encima del disipador de la CPU y expulsa el aire caliente por el extremo opuesto, emulando el funcionamiento de un ordenador portátil. Actualmente, sigue siendo muy usado en marcas enfocadas en el rendimiento extremo: ahora los ventiladores son capaces de girar a más de 20.000 RPM.
- Disipadores externos: popularizados por Asus y adoptados por algunas marcas de accesorios, son módulos con ventiladores (y en muchos casos placas Peltier) que se acoplan magnéticamente o mediante pinzas a la parte trasera del smartphone. No refrigeran el chip directamente, sino que enfrían la carcasa exterior para ayudar a que el calor interno se transfiera hacia fuera mucho más rápido.
Refrigeración líquida con bombeo activo
Dejar atrás los sistemas pasivos para imitar la arquitectura de un PC. Eso es lo que consiguió el RedMagic 11 Pro+, el primer smartphone del mercado que cuenta con un sistema de circulación líquida. A diferencia de la "refrigeración líquida" de los smartphones de hace unos años (que en realidad no dejaba de ser una cámara de vapor), este terminal incorpora una microbomba que impulsa el fluido a través del circuito para enfriar el Snapdragon 8 Elite Gen 5.
Este hito, que toma el testigo de prototipos del pasado como el OnePlus 11 Concept, combina el bombeo con un ventilador en miniatura integrado en el chasis. Se trata de una solución avanzada, pensada para mantener bajo mínimos la temperatura de su hardware dedicado al gaming más extremo.
Materiales de alta conductividad
Entre el chip y las placas de cobre siempre debe haber un intermediario. El aire es un mal conductor térmico, por lo que rellenar los huecos es importantísimo.
Tradicionalmente se utilizaba pasta térmica, pero el espacio y las exigencias han obligado a evolucionar hacia soluciones mucho más avanzadas:
- Placas de grafito y grafeno: son láminas muy delgadas (inferiores a un milímetro) que destacan por tener una conductividad térmica excelente. Su función es distribuir el calor de forma uniforme por toda la superficie del teléfono para evitar los molestos "puntos calientes" que queman los dedos al sostener el móvil.
Samsung, por poner un ejemplo, nos dejó ver una infografía donde se detallaba el sistema de refrigeración del móvil de su gama alta. Encontramos un tubo de calor, sobre varias placas de grafito. Un material que empresas como Fujitsu ya recomendaron utilizar para crear sistemas de refrigeración eficientes en móviles.
Y en los nuevos dispositivos se ha seguido apostando por estos tubos de calor. Los tamaños y la colocación cambian de uno a otro. En declaraciones de Samsung a Digitimes allá por 2017, se mantendría la apuesta por estos tubos de calor en contraposición con cámaras de vapor.
Sin embargo, la revolución de este material llegó de la mano del Realme GT 7 y su tecnología IceSense Graphene, el primer smartphone en usar grafeno en su diseño exterior. El fabricante chino ha integrado una capa de grafeno de 4.000 mm² entre las capas de fibra de vidrio de la trasera del teléfono. Al actuar como un radiador integrado en la tapa del móvil, consigue que su chip MediaTek Dimensity 9400e se disipe hacia fuera de forma instantánea.
- Metal líquido: usado en consolas y portátiles de gama alta, ha terminado dando el salto a los smartphones más enfocados en el rendimiento. Reemplaza a la pasta térmica que se pone entre el chip y la cámara de vapor, ofreciendo una transferencia de calor superior, aunque eso sí, exige un sellado perfecto para evitar cortocircuitos.
La popularización de la refrigeración líquida
Una de las claves que introdujeron en Xiaomi (y que hoy vemos en terminales de marcas como POCO) es su sistema de refrigeración líquida. En sus primeras iteraciones vimos zonas de disipación de hasta 6.000 mm² que prometían enfriar la CPU hasta ocho grados, siendo un 20% más eficientes que los tubos de enfriamiento.
Este sistema de disipación no solo enfría más rápido, sino que también permite alcanzar puntuaciones mayores en los benchmarks debido a que el procesador puede funcionar a velocidades de reloj más altas y mantenerse al máximo durante más tiempo. Según los datos que arrojaron estos primeros sistemas, con la refrigeración líquida se conseguía mantener la CPU al máximo durante un 70% más de tiempo en comparación con dispositivos sin disipación avanzada. Un concepto de flujo constante que hoy en día se ha fusionado con enormes cámaras de vapor.
Razer Phone: la solución clásica llevada al límite
Por último, no podemos olvidar la base del "gaming móvil" para entender de dónde venimos. En desmontajes como el del primer Razer Phone (producido por JerryRigEverything), vimos componentes que siguen vigentes: un enorme escudo térmico que ocupa gran parte del dispositivo junto a gruesas láminas de cobre que ayudan en la gestión del calor.
Al contrario que otros terminales de su época que empezaban a experimentar con formatos más extraños, esta tradicional solución nos demostró que unos componentes elegidos con mimo y de gran tamaño pueden realizar un trabajo excelente sin necesidad de recurrir a partes móviles.
El presente (y futuro) de la gestión térmica en el bolsillo
Llegando a la actualidad, debemos decir que el sistema de refrigeración ha dejado de ser un componente secundario para convertirse en una especificación tan relevante como la memoria RAM o la capacidad de la batería. Con la llegada de chips fabricados en 3 nanómetros y la irrupción del trazado de rayos en los juegos AAA, el reto térmico ha subido de nivel.
La combinación de cámaras de vapor de doble ciclo, láminas de grafeno de alta conductividad y pastas de metal líquido es casi un estándar para la gama alta. Y para aquellos que buscan romper los límites de los fotogramas por segundo, los ventiladores integrados y los accesorios externos termoeléctricos seguirán siendo el as bajo la manga para evitar que nuestro smartphone se convierta en una tostadora en pleno verano.
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