Refroidisseur de processeur : refroidissement liquide VS refroidissement par air

  Comme tout matériel PC puissant, les processeurs génèrent de la chaleur pendant leur fonctionnement et nécessitent un refroidissement adéquat pour atteindre des performances optimales.

Comme l'explique Mark Gallina, l'architecte thermique et mécanique d'Intel, les transistors du processeur convertissent l'énergie électrique en chaleur pendant le fonctionnement normal. Cette chaleur augmente la température du processeur et, sans refroidissement efficace, le processeur peut dépasser sa température de fonctionnement sûre.

 

Alors, quelle est la meilleure façon de maintenir le processeur à une température idéale ? Il existe différentes méthodes pour refroidir les processeurs, mais la plupart des ordinateurs de bureau et portables utilisent soit un refroidissement par air, soit un refroidissement liquide. Explorons les principes de fonctionnement ainsi que les avantages et les inconvénients de chaque méthode.

1. Principes de fonctionnement des refroidisseurs de processeur

1.1 Refroidissement par air

Dans les systèmes de refroidissement par air, qu'ils soient destinés aux ordinateurs de bureau ou portables, le principe de base est d'absorber la chaleur du dissipateur de chaleur intégré (IHS) du processeur, puis de la dissiper via les composants matériels. La chaleur générée par le processeur est transférée à l'IHS au-dessus du processeur, puis transférée à la plaque de base du refroidisseur. À partir de là, la chaleur est dissipée via des caloducs ou directement vers des ailettes, exposées à un ventilateur connecté, qui chasse l'air chaud du refroidisseur, quittant finalement le PC.

 

Le refroidissement passif est une variante moins courante qui n'utilise pas de ventilateurs et s'appuie sur des dissipateurs thermiques spécialement conçus pour absorber et dissiper la chaleur. Bien qu'utiles pour les appareils nécessitant peu de bruit, la plupart des ordinateurs de jeu optent pour un refroidissement par air ou par liquide.

 

L'efficacité des refroidisseurs d'air varie en raison de facteurs tels que le matériau (le cuivre conduit mieux que l'aluminium mais est plus cher) ainsi que la taille et le nombre de ventilateurs connectés au refroidisseur de processeur. Cela entraîne des différences de taille et de conception des refroidisseurs d’air du processeur.

 

 

1.2 Refroidissement liquide

Les options de refroidissement liquide peuvent être classées en refroidisseurs tout-en-un (AIO) ou en boucles de refroidissement personnalisées. Pour plus de simplicité, nous nous concentrerons sur les refroidisseurs liquides AIO, car le principe de base du refroidissement liquide du processeur reste le même dans les deux types.

Semblable au refroidissement par air, le processus de refroidissement commence par le transfert de chaleur de l'IHS du processeur vers une plaque de base. Une couche de pâte thermique contribue à un meilleur transfert de chaleur entre les surfaces. La surface métallique de la plaque de base fait partie du bloc d'eau, conçu pour contenir le liquide de refroidissement.

 

Lorsque le liquide de refroidissement traverse le bloc d'eau, il absorbe la chaleur de la plaque de base. Le liquide traverse ensuite des tubes jusqu'au radiateur, où il est exposé à l'air, facilitant ainsi le refroidissement. Le ventilateur connecté évacue la chaleur du radiateur. Le liquide de refroidissement retourne au bloc d'eau et le cycle se répète.

 

2. Facteurs à prendre en compte lors du choix des méthodes de refroidissement

2.1 Prix

 

Les prix varient considérablement en fonction des fonctionnalités préférées. Généralement, les refroidisseurs d’air sont plus rentables en raison de leur simplicité d’utilisation. Les refroidisseurs d'air et de liquide ont des versions d'entrée de gamme et haut de gamme, avec des fonctionnalités avancées telles que des radiateurs plus grands, de meilleurs ventilateurs et une esthétique personnalisable pour les refroidisseurs d'air haut de gamme ou les refroidisseurs de liquide AIO.

 

2.2 Facilité d'installation

 

Les refroidisseurs de liquide AIO, bien que plus complexes que les refroidisseurs d'air standard, restent relativement simples à installer, comprenant généralement un bloc d'eau, des tubes de refroidissement et un radiateur. Les boucles personnalisées, en revanche, nécessitent plus d'efforts et de connaissances mais offrent de plus grandes options de personnalisation.

 

2.3 Taille

 

Les refroidisseurs d’air peuvent être volumineux mais sont confinés à une zone spécifique. Le refroidissement liquide AIO nécessite de l'espace pour le radiateur, une prise en compte du bloc d'eau et un alignement des tubes de liquide de refroidissement. Dans les ordinateurs plus petits, des refroidisseurs d'air compacts ou des refroidisseurs de liquide AIO avec des radiateurs plus petits peuvent être plus adaptés.

 

2.4 Bruit

 

Le refroidissement liquide, en particulier avec les configurations AIO, a tendance à être plus silencieux que les refroidisseurs de processeur avec ventilateurs. Cependant, les niveaux de bruit peuvent varier en fonction des refroidisseurs d’air ou des réglages des ventilateurs spécialement conçus.

 

2.5 Régulation de la température

 

Pour les tâches gourmandes en CPU comme le rendu vidéo ou le streaming, le refroidissement liquide est souvent plus efficace pour disperser la chaleur sur une plus grande surface, permettant des vitesses de ventilateur plus faibles ou une puissance globale accrue. Le refroidissement liquide est plus efficace et généralement plus silencieux. Si des températures basses, un bruit minimal et des coûts initiaux plus élevés sont acceptables, le refroidissement liquide peut être le choix préféré. Pour ceux qui recherchent une solution moins coûteuse et facile à installer avec des sacrifices en termes de performances et des niveaux de bruit acceptables, le refroidissement par air est recommandé.

 

 

En conclusion, le choix entre le refroidissement liquide et par air dépend de la manière dont l'ordinateur est utilisé, des performances attendues et de la charge de travail. Le refroidissement liquide convient à ceux qui privilégient un refroidissement optimal et à faible bruit et sont prêts à investir davantage. D’un autre côté, le refroidissement par air est une solution plus économique et plus simple à installer, sacrifiant certaines performances et une réduction du bruit.