Si mai has obert la BIOS de la teva placa base i has vist coses com PWM, DC o Auto en els ajustaments dels ventiladors, és normal que t'hagi explotat una mica el cap. A sobre busques informació i cada web ho explica d'una manera diferent, així que és fàcil acabar més perdut que al principi.
La situació típica és aquesta: muntes un PC nou, encens per primera vegada i els ventiladors de la caixa es posen a girar com si l'ordinador anés a enlairar-se. Soroll constant, ventiladors al 100% i cap opció a BIOS que sembli canviar res. Et preguntes per què dimonis es venen ventiladors DC si els PWM semblen millors en tot, si els pots barrejar, quina manera triar… i ningú t'ho explica de manera clara.
Què és realment un ventilador DC i un ventilador PWM
En un PC modern conviuen dos tipus principals de ventiladors: els de corrent continu (DC, Direct Current) i els de modulació per amplada de pols (PWM, Pulse Width Modulation). Per fora poden semblar pràcticament iguals, però la manera com es controlen i responen a la placa base és força diferent.
La manera més ràpida de distingir-los és mirar el connector: els ventiladors DC acostumen a portar un connector de 3 pins, mentre que els PWM usen 4 pins. Aquesta patilla extra no és decorativa, és la que transporta el senyal PWM que permet a la placa base controlar amb molta més precisió la velocitat del ventilador.
En un ventilador DC clàssic, la velocitat es controla modificant el voltatge que li arriba: a 12 V gira al màxim, a 7-9 V baixa de voltes i, per sota de cert llindar, directament s'atura perquè el motor ja no té força per arrencar o mantenir girant.
En un ventilador PWM, en canvi, el voltatge es manté estable (normalment 12 V), però la placa base “trosseja” lenergia en polsos molt ràpids dencesa i apagat. La proporció de temps en què el senyal està actiu dins de cada cicle s'anomena cicle de treball o duty cycle, i és el que determina a quina velocitat gira el ventilador.
Per exemple, un cicle de treball del 20% significa que durant cada cicle el ventilador rep corrent només el 20% del temps i l'altre 80% està “apagat”. El resultat pràctic és que gira molt més a poc a poc que a 100% però sense necessitat de baixar el voltatge.
Com funciona el mode DC a la BIOS
Quan a la BIOS tries que un connector de ventilador funcioni a mode DC, estàs dient a la placa base que controli la velocitat d'aquest ventilador variant el voltatge que li lliura. Aquest és el mètode clàssic de control de ventiladors i és el que s'usa de forma nativa amb ventiladors de 3 pins.
En aquest mode, la capçalera de ventilador de la placa base va “baixant o pujant” el voltatge de sortida en funció de la temperatura: 12 V si vol que vagi al màxim, i valors com 9 V, 7 V, etc. quan vol reduir revolucions. La corba de ventilador que configures a BIOS es tradueix en una corba de voltatge; aprèn a controlar ventiladors.
Aquest sistema té una limitació important: hi ha un voltatge mínim per sota del qual el motor ja no pot girar de forma estable. Per això els ventiladors DC poques vegades poden baixar tant de RPM com un PWM. Arribat un punt, si segueixes reduint voltatge, el ventilador es pararà o començarà a fer coses rares (estrebades, sorolls elèctrics).
Molts usuaris es troben que, encara que juguin amb els perfils de ventilador a la BIOS, els seus ventiladors de caixa de 3 pins segueixen girant molt ràpid i fent soroll. Això sol ser degut a una d'aquestes causes: la placa base té un voltatge mínim força alt per seguretat, el ventilador té un voltatge d'arrencada elevada, o la capçalera està configurada en mode PWM en lloc de DC.
En resum, el mode DC és perfectament vàlid, però és menys fi a l'hora de controlar velocitats baixes, i alguns ventiladors o plaques simplement no cooperen tan bé com ens agradaria per aconseguir un PC silenciós en repòs.
Com funciona el mode PWM a la BIOS
A l'seleccionar mode PWM en un connector de ventilador de la placa base, el que fas és habilitar la sortida daquest senyal de modulació per ample de pols pel quart pin. El ventilador rep sempre 12 V als pins d'alimentació, però la patilla PWM us indica quin percentatge de la vostra velocitat màxima ha d'utilitzar.
Des del punt de vista elèctric, la placa base envia una ona quadrada: encesa-apagada-encesa-apagada a molta freqüència. El ventilador està dissenyat per interpretar aquesta seqüència de polsos i ajustar el parell motor intern. Com més polsos “encès” hi hagi dins de cada cicle, més ràpid girarà.
Un avantatge molt clar daquest sistema és que la majoria de ventiladors PWM poden baixar a RPM notablement més baixes que els DC equivalents, mantenint-se estables i sense aturades. Això es tradueix en menys soroll quan lequip està en idle o amb càrrega lleugera.
Alguns models PWM de gamma alta integren fins i tot circuiteria per suavitzar el senyal, filtrant l'ona quadrada de manera que el motor rebi una transició més “arrodonida”. Això ajuda a reduir sorolls elèctrics o brunzits que podrien notar-se a certs duty cycles.
Una altra implicació interessant és que, a igualtat de flux d'aire, un ventilador PWM normalment consumirà menys energia al llarg del temps, ja que passa més estona girant més a poc a poc i només puja revolucions quan el sistema ho necessita.
Si la teva BIOS ofereix un mode Auto per a les capçaleres de ventilador, el que fa és intentar detectar si el que heu connectat és un ventilador DC o un PWM i actuar en conseqüència. No obstant això, aquesta detecció no sempre és perfecta, així que si notes comportaments rars (ventiladors sempre al màxim, que no responen a la corba, etc.), convé forçar manualment el mode DC o PWM segons el tipus de ventilador.
Compatibilitat entre ventiladors de 3 i 4 pins
Un dels dubtes més freqüents és què passa si barreges ventiladors DC i PWM amb connectors de placa base de 3 i 4 pins. Per sort, les combinacions són força lògiques si entens què fa cada pin.
Si tens un ventilador de 3 pins (DC) connectat a un capçal de 4 pins configurat en mode PWM, la placa base us enviarà 12 V constants. Com que el ventilador no disposa de la quarta patilla per interpretar el senyal PWM, simplement no pot rebre instruccions de control de velocitat. El resultat és que es queda girant a màximes revolucions tot el temps.
Aquest escenari és un dels motius més habituals de ventiladors de caixa sonant com una turbina des de l'arrencada. A BIOS veus que pots canviar perfil, velocitat o mode, però si deixes la capçalera com a PWM amb un ventilador de 3 pins, aquest ventilador riurà dels teus ajustaments i seguirà a 100%.
Si fas el contrari, és a dir, connectes un ventilador PWM de 4 pins a un capçal de 3 pins oa un de 4 pins però forçat a mode DC, el ventilador funcionarà sense problemes, però ho farà com si fos un ventilador DC normal. Rebreu un voltatge variable en els pins d'alimentació i el quart pin de PWM quedarà sense fer servir.
Això implica que perdràs part de la capacitat de regulació fina i el mínim de RPM serà més alt que si el mateix ventilador estigués en mode PWM real. Tot i així, és perfectament vàlid i, en molts casos, suficient per tenir un sistema raonablement silenciós.
La regla d'or per evitar embolics és senzilla: si el connector de la placa té 3 pins, utilitza sempre mode DC; si té 4 pins, fes servir PWM amb ventiladors de 4 pins i DC amb ventiladors de 3 pins. El mode Auto pot servir, però si alguna cosa no quadra, passa a configuració manual.
Soroll: ventiladors PWM vs ventiladors DC
Quan parlem de ventilació d'un PC gairebé sempre ens preocupen dues coses: temperatures i soroll. Quant a capacitat de refrigeració pura, un ventilador DC i un de PWM similars poden moure quantitats d'aire molt semblants a les mateixes RPM. La diferència és com es comporten a baixes revolucions i com es controlen.
Els ventiladors PWM tenen avantatge en soroll per diversos motius: poden baixar més les RPM, solen reaccionar millor a les corbes de temperatura i molts models estan pensats precisament per a escenaris de silenci (PC d'oficina, gaming silenciós, estudis d'enregistrament, etc.).
En alguns ventiladors DC, en forçar-los a treballar a voltatges baixos, poden aparèixer sorolls elèctrics, brunzits o petits espetecs relacionats amb el motor funcionant en un rang on no està del tot còmode. A més, com que el marge útil de voltatge és limitat, de vegades és impossible aconseguir que girin tan a poc a poc com voldríem sense que s'aturin.
D'altra banda, hi ha models PWM on, a certs duty cycles concrets, pots sentir un lleuger brunzit o xiulet quan pugen o baixen de voltes, o fins i tot un soroll més notable si la corba de ventilació està mal configurada i enganxa accelerades brusques. Això es nota especialment en bombes de refrigeració líquida AIO o en ventiladors de CPU quan la corba puja massa agressiva.
Un exemple típic: canvies a BIOS la bomba o ventiladors del radiador del teu AIO entre mode DC i PWM i veus que a PWM marquen més RPM i se sent un brunzit constant més agut. El que estàs notant és, gairebé segur, el canvi de règim de la bomba i dels ventiladors, que a PWM poden anar més ràpid depenent de la corba configurada.
En general, si la teva prioritat és el silenci, els ventiladors PWM ben configurats solen donar millor resultat. Però tampoc no cal demonitzar els DC: en molts equips econòmics o servidors on es busca simplicitat i cost baix, s'usen ventiladors DC a 100% precisament perquè interessa màxima refrigeració i el soroll és secundari.
Per què se segueixen venent ventiladors DC si PWM sembla “millor”
Sembla lògic pensar que, si els ventiladors PWM són més precisos, més eficients i més silenciosos, no tindria sentit que se seguissin venent ventiladors DC. Però la realitat del mercat del maquinari té els matisos.
La primera raó és el cost de fabricació. Un ventilador PWM necessita una mica més delectrònica per gestionar el senyal de modulació, mentre que un ventilador DC és més senzill internament. Això es tradueix que els ventiladors DC són, en general, més barats de produir i de vendre.
A la pràctica, pots trobar ventiladors PWM de qualitat per preus força superiors, mentre que packs de diversos ventiladors DC surten per molt pocs diners. Per als fabricants de caixes de gamma mitjana o baixa, incloure ventiladors DC els permet ajustar el preu final sense renunciar a oferir una mica de ventilació de sèrie.
Una altra raó és la compatibilitat. No totes les plaques base, especialment les més antigues o molt bàsiques, disposen de suficients connectors de 4 pins amb control PWM real per a tots els ventiladors de caixa. En aquests escenaris, els ventiladors DC segueixen sent una opció perfectament vàlida, sobretot si van connectats a controladors integrats a la pròpia caixa que funcionen per voltatge.
A més, hi ha entorns com servidors, equips industrials o maquinari especialitzat on té més sentit mantenir els ventiladors a 100% gairebé tot el temps. L'objectiu és la fiabilitat tèrmica per sobre del soroll; per tant, manca de sentit pagar un extra per ventiladors PWM si aniran sempre al màxim o gairebé.
Finalment, encara que sobre el paper els ventiladors PWM són “estrictament superiors” en control i eficiència, en molts usos domèstics la diferència pràctica de rendiment no és tan dramàtica. Un bon ventilador DC de qualitat, ben gestionat per voltatge, pot oferir un comportament més que acceptable tant a temperatures com a soroll.
Com decideix la placa base la velocitat del ventilador
Darrere d'aquests modes DC/PWM a la BIOS hi ha un sistema relativament senzill: la placa base llegeix la temperatura de certs sensors (CPU, VRM, chipset, etc.) i, en funció del que li hagis indicat a la corba de ventilació, aplica un cert voltatge o un cert duty cycle al ventilador.
En el cas dels ventiladors PWM, la placa sol prendre la temperatura de la CPU (o d'un altre sensor que triïs) i va incrementant el cicle de treball conforme puja la temperatura. Així, a baixa temperatura el ventilador pot estar al 20-30% de la seva capacitat, i quan et poses a jugar o renderitzar vídeo pot pujar al 70-100% segons el revolt.
En ventiladors DC, el principi és el mateix però en lloc d'interpretar un duty cycle, el ventilador rep un voltatge més alt o més baix. Aquí el coll d'ampolla és que no tots els ventiladors ni totes les plaques manegen exactament igual els rangs de tensió, de manera que de vegades la corba ideal requereix una mica de prova i error.
Si veus que els teus ventiladors es disparen al màxim en arrencar el PC i després es tranquil·litzen, el que sol passar és que, durant uns segons a l'inici, la placa base lliura 12 V complets a les capçaleres de ventilador fins que acaba la inicialització i comença a aplicar els modes PWM o DC configurats. Aquest “rugit” breu és normal en molts models, especialment en plaques base més antigues.
Els fabricants solen afegir opcions com perfils predefinits (Silent, Normal, Performance, Full Speed) que canvien el pendent de la corba sense que hagis d'editar punt a punt. En tot cas, la base sempre és la mateixa: més temperatura, més RPM, sigui mitjançant més voltatge (DC) o més duty cycle (PWM).
Avantatges i inconvenients típics de PWM i DC
Si reduïm tota la teoria a allò que t'interessa com a usuari, podem llistar els punts forts i febles de cada tipus de ventilador per ajudar-te a triar.
Al costat de PWM, els avantatges clau són: major precisió en el control de velocitat, millor capacitat per treballar a RPM molt baixes, millor eficiència energètica en ajustar de forma dinàmica la velocitat i, normalment, menor soroll en repòs o càrregues lleugeres.
Entre els possibles inconvenients de PWM trobem: preu més elevat davant models DC bàsics, necessitat de tenir encapçalats de 4 pins reals a la placa base i, en alguns casos, petits brunzits a determinat duty cycle si el ventilador o la bomba no estan ben filtrats.
Pel que fa als ventiladors DC, els seus avantatges són sobretot pràctiques: cost reduït, disseny més senzill i durador i àmplia compatibilitat fins i tot amb plaques antigues o controladors de voltatge molt simples, inclosos els integrats a moltes caixes.
Com a punts fluixos dels DC, cal esmentar que tenen un marge de regulació més limitat, no poden baixar tant en RPM sense riscos de parar-se o fer soroll elèctric, i solen ser pitjors candidats per a muntatges on el silenci absolut és prioritat.
A la pràctica, per a un PC de gamma mitjana-alta o entusiasta on et preocupa el soroll i vols controlar corbes amb precisió, un conjunt de ventiladors PWM de qualitat és l'aposta lògica. Per configuracions bàsiques, PCs doficina o pressupostos molt ajustats, uns bons ventiladors DC segueixen sent perfectament raonables.
Preguntes freqüents sobre ventiladors PWM vs DC
Molta gent es fa una bateria de dubtes semblants quan comença a fer catxar amb els ventiladors a la BIOS oa plantejar-se un canvi de ventilació a la caixa. Convé repassar algunes qüestions típiques amb respostes clares recolzades en el funcionament real dels dos sistemes.
Un dels primers dubtes és: puc fer servir un controlador PWM amb un ventilador DC? Tècnicament, si el controlador està pensat només per supervisar i modular el senyal PWM, no hauries de connectar ventiladors DC perquè el dispositiu espera un quart pin que no existeix i podria comportar-se de forma incorrecta o fins i tot malmetre alguna cosa si no està preparat.
Una altra pregunta habitual és si es pot fer servir un ventilador PWM en una placa que només tingui capçals DC. A nivell físic, sí que pots connectar-lo, perquè el connector de 4 pins és compatible amb un de 3 (simplement sobresurt la patilla sobrant), però funcionarà com un ventilador DC qualsevol, sense aprofitar el control PWM.
També hi ha confusió sobre el soroll relatiu entre un ventilador DC i un PWM. De forma general, un PWM permet una gestió de temperatura més fina i transicions més suaus de velocitat, per la qual cosa tendeix a generar menys canvis bruscos de soroll i menys RPM mitjanes, encara que un bon ventilador DC de qualitat pot resultar també força silenciós en una corba ben ajustada.
Finalment, molts usuaris es pregunten si val la pena substituir els ventiladors DC de la seva caixa per PWM. La resposta depèn de la teva situació: si el teu equip genera força calor, la placa base ofereix bon suport PWM i et molesten clarament el soroll i la manca de control, el salt a PWM té molt sentit. Si el teu PC és modest, amb prou feines escalfa i els ventiladors actuals no et resulten molestos, el canvi pot no ser prioritari.
Al final, tot aquest embolic de pins, modes i corbes es redueix a una cosa força simple: triar el tipus de ventilador que millor encaixi amb la teva placa base, el teu pressupost i el nivell de silenci que vols. Entenent com treballen els ventiladors DC i PWM, i configurant correctament els modes de la BIOS, és perfectament possible tenir un PC fresc i silenciós sense tornar boig amb el soroll dels ventiladors.
