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| 2004 - Pérennisation |
  Méthodes de refroidissement d'un PC
[25 mn de lecture - paru le 5/9/2004 12:35:13 AM - Public : Confirmé]
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2. Le refroidissement de demain : le Watercooling
2.1. Définition
Qu'est-ce que le watercooling ? C'est un système de refroidissement à l'eau. A lui seul, il est
capable de refroidir les composants désirés. Un simple ventilateur 5V suffira à refroidir le reste (ports PCI, disques durs,...).
La différence entre le refroidissement à air et le refroidissement à eau se
situe principalement au niveau du caloporteur qui va être en charge du transfert
de la chaleur. En effet, il s´agira dans le cas de l'aircooling d´air (comme nous l'avons vu précédement) et
dans le cas du watercooling... d´eau. Bien plus dense que l´air, l´eau est en conséquence meilleure
pour le transport de chaleur par convection. Il est à noter que le liquide ayant
la plus grande conductivité à l´état naturel étant l´eau, le meilleur choix pour
un refroidissement à eau est l´eau déminéralisée.
2.2. De quoi est composé le watercooling ?
- L'échangeur (ou WaterBlock):
Il s'agit là d'une des pièces maitresse
du système. C'est lui qui va être en contact avec le processeur. Il en existe de toutes sortes (formes
différentes) mais ils sont souvent soit en cuivre soit en aluminium. La taille ne doit pas être disproportionnée par rapport
à la taille du processeur. Il est composé de deux trous ( l'entrée et la sortie d'eau ) sur lesquels
viennent se fixer le tuyau. Le Waterblock existe pour le CPU, GPU (chipset graphique), pour les Disques Durs (ou HDD), le chipset,
...
Ci-dessus le Waterblock CPU 1AHV2 pour socket A de AMD.
Ci-dessus le waterblock UltraBlock for Hard Disk Drive de COOLTECH.
- La fixation (ou fix):
Il s'agit là d'une pièce qui à aussi son importance. Vous savez trop bien que si le contact entre le CPU et un
ventilateur n'est pas bon, les résultats ne seront que très moyens. C'est de là
que vient aussi l'utilisation de pâte thermique, afin d'améliorer le contact et
donc l'échange thermique. Avec cette pièce, il est possible de venir serrer
l'échangeur au processeur et donc d'avoir un contact impeccable.
- La pompe:
C'est de son débit que va dépendre la bonne circulation d'eau au sein de votre circuit. En effet, si vous avez un tuyau
d'une longueur de 8m, la circulation avec une pompe de 400 l/h sera très difficile et les résultats en-deça de ce que l'on
peut obtenir en aircooling.
Ci-dessus la pompe Eheim 1250, débitant 1200 l/h.
- Le tuyau:
Contrairement à ce que l'on pourrait croire le tuyau a également son importance. Il peut se former des bulles
d'air à l'intérieur de celui-ci et ce n'est pas bon pour le circuit. Si votre système passe par un bac d'eau, pas de
problèmes après quelques secondes les bulles d'air vont disparaître, mais pas si vous utilisez une
pompe et un circuit fermé. La section a donc de l'importance, plus le tuyau est fin et plus il y
a de bulles d'air. Il faut donc un diamètre en rapport avec l'échangeur.
- Le radiateur:
Pourquoi utiliser un radiateur ? Tout simplement pour refroidir le liquide, il va passer à l'intérieur de celui-ci et grâce
aux lamelles qui sont en contact avec l'air, il va être refroidi. Un radiateur de voiture est parfait.
Il ne faut évidemment pas oublier de mettre un ou deux ventilateurs. Il faut préférer des ventilateurs de grands
diamètres (120mm semble être un très bon choix) pour des raisons que nous verrons par la suite.
2.3. Le montage
Après avoir choisi nos composants, il va falloir monter le circuit :
Pour comprendre ce qu'il se passe au sein du système, il est intéressant de le comparer à l'aircooling:
En effet, on retrouve à la place du radiateur un waterblock. La chaleur du CPU est donc
de la même manière que pour l'aircooling transmise au waterblock en contact direct avec celui ci. Seulement à l'étape suivante,
il y a une légère différence. Cette fois-ci, la chaleur du waterblock est transmise non plus a l'air, mais à de
l'eau. Grâce à l'action de la pompe, cette eau circule dans le circuit. Suivons son trajet...
L'eau arrive donc par une entrée dans le waterblock, et rentre
en contact avec la surface metallique de celui-ci. L'eau étant plus froide que
le waterclock, il y a échange thermique, l'eau emmagasine donc de la chaleur.
La pompe poussant toujours, l'eau finit par sortir du waterblock. Elle circule
dans les tuyaux jusqu'à atteindre le radiateur. Il ne s'agit plus du meme type
de radiateur que pour l'aircooling, il s'agit ici d'un radiateur du même genre
que ceux utilisés dans l'automobile : des tubes métalliques recouverts
d'ailettes également métalliques.
Le radiateur quant à lui est plus froid que
l'eau chauffée par le waterblock, l'échange thermique aura donc encore une fois
lieu, la chaleur étant transferée vers le "rad". Ensuite, la chaleur se propage à travers les ailettes du radiateur où, en général, circule un flux
d'air grâce à un ou plusieurs ventilateur(s) fixé(s) au radiateur.
Pour les mêmes raisons, la chaleur du "rad" est transférée à l'air, et donc de cette
manière évacuée du système.
2.4. Les avantages
- Les performances:
L'eau a une bien meilleure capacité que l'air à transférer la chaleur (voir encadré ci-dessous).
Cela veut dire qu'il faudra un volume d'eau bien plus faible qu'avec de l'air
pour transférer une quantité de chaleur donnée. En clair, l'eau prendra plus
facilement plus de chaleur dans le waterblock que l'air dans le radiateur. Cela signifiera une température très faible
et donc la possibilité d'overclocker le processeur. Il est en effet possible, grâce à un bon système, d'obtenir
d'excellents résultats : environ +500Mhz... Il est bien entendu que cette possibilité d'overclocker n'est pas uniquement
liée au système de refroidissement (il faut prendre en compte le chipset, le processeur, la mémoire RAM) mais la
température ne sera pas un facteur handicapant par rapport à l'aircooling.
- Le silence:
Le watercooling utilise également un ou deux ventilateurs mais est bien plus silencieux que l'aircooling. Pourquoi ?
Cela est dû au fait que deux ventilateurs de 120mm brasseront beaucoup plus d'air qu'un ventilateur de 80mm. Il suffira de
réduire le voltage des ventilateurs pour qu'ils ne tournent pas à pleine vitesse. Cela réduira la nuisance sonore mais
n'affectera pas le refroidissement de l'eau du circuit.
2.5. Les inconvénients
- L'encombrement:
Vous l'aurez compris, tous ces composant prennent de la place et il semble très improbable de les intégrer à la tour
à moins de disposer d'une grande tour. L'on peut alors les intégrer dans une "watercase". Cela n'a aucun intêret technique
mais c'est beaucoup plus esthétique.
Ci-dessus Watercase "tonneau styl'" par Stylerz.
- Le prix:
Le watercooling étant très utilisé
dans les ordinateurs équipés de composants très puissants et overclockés pour
la plupart, il n'en reste pas moins que le watercooling a un coût. Il faudra
compter dans entre 100 et 200€ pour un watercooling "homemade" alliant silence
et performance et près de 300€, si l'on ne veut pas se salir les mains, pour un
kit d'excellente qualité. Malgré ce coût, l'on s'aperçoit que le watercooling
permet des économies : en effet, il suffit d'acheter un P4-C 2,8Ghz et
l'overclocker à 3,2Ghz plutôt que d'acheter un Prescott beaucoup plus cher.
2.6. Et mon portable ? C'est pour quand le watercooling ?
Non, ce n'est pas une blague. Il existe bien un module de refroidissement à eau pour les ordinateurs portables
proposé par NEC.
"Intégré à la plaque aluminium de dissipation thermique, ce système utilise une
pompe piézoélectrique de 5 millimètres d'épaisseur et des conduites de 3
millimètres de diamètre. Ses performances de refroidissement de 80 Watts sont
deux fois supérieures à celles d'un système conventionnel.
Outre une parfaite intégration, Nec a également travaillé sur l'alimentation de la pompe.
En effet, une pompe traditionnelle exige une tension de 100 Volts alternatifs et
le modèle développé par NEC ne nécessite que 5 Volts en continu.
Ce
système de Watercooling intègrera certains PC portables de NEC dés le début
2004."
Ce système garantirait une durée de vie 1,7 fois supérieure à un ordinateur portable refroidi
à l'air. Comme l'on peut le constater, le volume n'est pas démesuré et donc on peut s'attendre à une percée du
watercooling sur les ordinateurs portables parallèlement à l'évolution des composants.
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Sébastien MAUGEAIS
[25 mn de lecture - paru le 5/8/2004 1:33:11 PM - Public : Confirmé]
[15 mn de lecture - paru le 5/8/2004 1:02:56 AM - Public : Débutant]