Le refroidissement, mieux le comprendre pour l’optimiser
Published June 5, 2007 by WebMaster
Pièce maîtresse de la stabilité de votre système, le refroidissement est parfois méconnu et négligé. Comme vous le savez, votre ordinateur est composé de différentes cartes et unités de calcul comme le processeur, qui sont elles-mêmes composées de millions de transistors.
Lorsque tout ce beau monde se met au travail, le résultat, outre les performances obtenues, se traduit aussi par une forte chaleur qui se dégage de l’ensemble du matériel en activité. La surchauffe des éléments de votre PC peut être à court ou à long terme responsable de l’usure prématurée de votre matériel et dans le cas extrême le “griller”. De plus, les composants notamment processeurs (CPU) et processeurs graphiques (GPU) augmentent toujours plus leurs performances et leur dégagement calorique croît de plus en plus en conséquence…
L’overclocking entraîne aussi un surcroît de chaleur à la valeur thermique initiale et là, sans refroidissement adéquat, c’est le barbecue assuré. Pour faciliter le refroidissement et notamment améliorer la transition des flux d’air par la position des ventilateurs et des composants, les boîtiers ont au cours des décennies changé de format : le plus courant de nos jours est le format ATX qui se décline sous plusieurs sous-formats : le Micro- ATX (ou µATX, format réduit de l’ATX reposant sur la même architecture) par exemple.
Cependant, un nouveau format est appelé à prendre le relais : le BTX. Gageons que ce format améliorera encore la disposition des composants et une meilleure répartition de la chaleur dégagée. Comment connaître sa température ? La plupart de vos composants (processeurs, cartes graphiques, disque dur, carte mère) sont équipés d’une sonde thermique intégrée. Il est aussi possible d’acheter des sondes supplémentaires dans le commerce. Les informations recueillies peuvent être consultées via des logiciels de monitoring affichant les températures obtenues, parmi eux citons SpeedFan ou Everest. Ou en passant par le BIOS pour afficher la température du processeur.
Pour vous donner un ordre d’idées de ce à quoi correspondent réellement les températures relevées, nous allons voir les valeurs à ne pas dépasser. Ces valeurs sont données à titre indicatif pouvant varier selon la technologie du composant comme le système “Cool&Quiet” d’AMD. En Activité (Full) Processeur : 60°C (certaines séries de processeur comme les Pentium 4 Prescott chauffent beaucoup plus que leurs homologues) Carte mère : 55°C Cartes Graphiques : 70 °C (les nouvelles cartes graphiques notamment la série 6XXX de Nvidia chauffent fortement) Disque dur : 50°C A noter que si des températures affichées vous paraissent impossibles étant donné que vous ne constatez pas de dégagement calorique physique conséquent, il est dans ce cas possible que vos sondes soit défectueuses…
Nous allons donc voir les principaux acteurs et types de refroidissement (appelés aussi cooling) et décryptez leurs principaux défauts et qualités. Pour plus de facilité, nous allons découper l’ensemble des techniques de refroidissement en 3 grandes catégories :
- L’AirCooling
- Le Fanless System
- Le Watercooling
On retrouve une constance dans tous ces systèmes : une pâte thermo-conductrice composée de céramique ou d’argent faisant le lien entre le bloc de refroidissement et le composant.
1-L’AirCooling
Présentation
Le système de refroidissement le plus répandu sur les PC, l’AirCooling utilise les flux d’air créés par des ventilateurs pour refroidir des radiateurs “dissipant” la chaleur des composants. Ce système de “Ventirad” (Ventilateur/Radiateur) se retrouve sur les cartes graphiques, processeurs, parfois même sur le disque dur. La vitesse de rotation du ventilateur varie en fonction de la tension électrique qui est appliquée au moteur (très souvent un système de roulement à billes).
Avantages
Bon marché, ce système offre un rapport “performances/prix” très attractif et dans les limites d’une utilisation modérée, un ventilateur milieu de gamme fera amplement l’affaire. De plus, il est assurément le système de refroidissement le moins encombrant et peut ainsi être adapté dans tous les types de boîtiers aussi bien mini-PC que serveurs.
Inconvénients
L’AirCooling est victime de son propre principe : les ventilateurs sont la cause de la plupart des inconvénients de ce système. Ils ont tendance à être bruyants d’origine et au fil de leur encrassement lié à la poussière, ils peuvent vite devenir insupportables à cause de leur surplus de décibels… Pour éviter ces nuisances, les ventirads demandent un entretien assez régulier afin de conserver de bonnes performances…
Conseils
- Nettoyez régulièrement les pâles du ventilateur et l’ensemble des ailettes du radiateur afin d’éviter l’accumulation de la poussière qui réduit le pouvoir de refroidissement…
- Reliez vos ventilateurs à des potentiomètres ou réhobus afin de pouvoir contrôler leur vitesse de rotation et ainsi pouvoir réguler les nuisances sonores.
Conclusion
Le système d’Aircooling vous conviendra parfaitement dans le cadre d’une utilisation modérée de votre ordinateur sans overclocking. Il offre un large choix de produits. 2- Le FanLess System
Présentation
Le système dit de FanLess repose sur la technique inverse de l’AirCooling : il n’utilise aucun ventilateur. Pour pallier cette carence, on trouve toujours des radiateurs mais dont la taille a considérablement augmenté et la technologie d’échange thermique évolué. Entièrement en cuivre (meilleure conductivité thermique que l’aluminium), ils disposent d’une technologie avancée que l’on retrouve sur les ventirads haut de gamme comme les caloducs (Heatpipe en anglais). C’est principalement cette dernière qui a largement amélioré le refroidissement fanless : elle consiste en un tube rempli d’un liquide hautement thermo-conducteur qui permet d’acheminer, par évaporation dans les caloducs, plus vite la chaleur de la base touchant le processeur au reste du radiateur.
Avantages
Entièrement silencieux, ce système est parfait pour une installation de salon ou pour ceux qui feraient une réaction allergique au bruit. Le design de certains radiateurs étant très réussi peut apporter une petite touche esthétique pour les amateurs de tuning. Inconvénients Refroidissement efficace pour une utilisation modérée qui n’entraînera pas une utilisation intensive du processeur, cependant fortement déconseillé pour les nouveaux processeurs développant une forte charge calorique. Ce système se révèle très onéreux notamment pour l’achat d’une alimentation fanless.
Conseils
- Nettoyez régulièrement les ailettes du radiateur pour enlever la poussière ;
- choisir une bonne pâte thermique, l’absence de ventilateur en tant que système de refroidissement auxiliaire décuplera son utilité ;
- polir la base de son radiateur peut vous faire gagner de précieux degrés ;
- ne pas rajouter de source de chaleur comme les néons ;
- il est judicieux d’investir dans un boîtier bien aéré par de nombreux orifices pour ne pas confiner l’air chaud ;
- pensez à installer des radiateurs sur vos barrettes de Ram pour garder vos puces mémoires au frais.
Conclusion
Un système à part entière, qui ne prendra tout son intérêt que si vous êtes à la recherche du silence absolu. Le prix d’une installation totalement fanless en dissuadera plus d’un surtout au vu des performances de refroidissement, somme toute banales. Cependant, pour bien choisir son radiateur, préférez un composé entièrement de cuivre avec la technologie de caloducs. Cela est aussi valable pour les radiateurs du système d’AirCooling.
3 - Le Watercooling Le système ultime de refroidissement privilégié par les overclockeurs et les amateurs de performances extrêmes. Comme son nom l’indique, ce système utilise l’eau comme vecteur de refroidissement. ² Propulsée par une pompe, elle vient refroidir la base en cuivre des waterblocks fixés au GPU ou CPU. Le waterblock est creusé de micro-canaux guidant l’eau. On trouve aussi des waterblock pour les barrettes de ram ou pour les disques durs ainsi que les chipsets contrôleurs (audio/vidéo). Ce système offre des températures affichant 15 degrés de moins que les plus performants ventirads. Un kit complet de watercooling est composé de :
- une pompe
- un ou plusieurs waterblocks
- un réservoir
- un radiateur + ventilateur pour refroidir l’eau.
- un ensemble de tuyaux pour bien sûr faire circuler l’eau.
- un liquide de refroidissement : eau distillée, liquide de refroidissement pour automobiles, additifs… D’un aspect esthétique indéniable, il peut être aussi beau que coûteux.
On distingue 2 types de watercooling :
- Le système pièces par pièce, avec la pompe, le radiateur, le réservoir séparés. Ce système peut se révéler assez volumineux mais est très modulable. Le plus souvent acheter en pièce détachée, il est aussi présent sous des kits complets pour les néophytes.
- Le système “tout en 1”, compris dans un seul bloc, l’ensemble des éléments se trouve à l’extérieur de l’unité centrale ou dans les baies pour lecteur optique. Ce kit est particulièrement adapté aux débutants qui n’auront pas à se soucier de la compatibilité des éléments, notamment le diamètre des tuyaux. A noter qu’il existe des boîtiers intégrants directement une solution de watercooling, mais ils restent relativement onéreux comparés aux systèmes de watercooling classiques.
Avantages
Performances de refroidissement réellement impressionnantes. Couplé à une pompe silencieuse, il devient inaudible. Grande variété de produits et de solutions. Aspect esthétique réussi et original.
Inconvénients
Entretien Prix répulsif Encombrant dans certains cas.
Conseils
- Polir la base en cuivre du waterblock pour obtenir de meilleures performances.
- Préférez des tuyaux au diamètre large (10mm) pour améliorer le débit de l’eau.
- N’oubliez pas d’entretenir votre système de watercooling avec des liquides anti-algues et anticorrosion.
Conclusion
Doté de performances exceptionnelles, ce système est aussi un des plus onéreux.
Bonus
4- L’Extrem-Cooling Ce sont tout simplement les méthodes ultimes de refroidissement. Ne les cherchez pas en magasin, elles sont l’œuvre de bricoleurs avisés. Elles permettent de descendre à des températures phénoménales même en overclocking, voire même atteindre des valeurs au-dessous de zéro. Parmi ces méthodes de l’extrême, on retrouve :
- Le refroidissement par Azote liquide
- Par Dry Ice (glace sèche)
- Les cellules Peltier (“cellule qui utilise l’effet Peltier pour refroidir de façon extrême vos composants. L’effet Peltier repose sur le passage d’un courant électrique continu entre deux plaques semiconductrices ce qui a pour effet de créer une plaque froide d’un côté, qui absorbe la chaleur, et une plaque chaude de l’autre qui dissipe l’énergie thermique”). La mise en place de ces techniques a nécessité de la part de ses propriétaires la création de nombreux éléments afin que leur fonctionnement soit possible.
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