Refroidisseurs de processeur : refroidissement liquide ou refroidissement par air
Comme tout matériel PC puissant, le processeur génère de la chaleur pendant son fonctionnement, nécessitant un refroidissement adéquat pour des performances optimales.
Comme l'explique l'architecte thermique et mécanique d'Intel, Mark Gallina, en fonctionnement normal, les transistors à l'intérieur du processeur convertissent l'énergie électrique en énergie thermique (chaleur). Cette chaleur augmente la température du processeur. Sans solution de 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 ? Bien qu'il existe différentes méthodes pour refroidir les processeurs, la plupart des ordinateurs de bureau et portables utilisent soit des refroidisseurs d'air, soit des refroidisseurs de liquide. Examinons les principes, les avantages et les inconvénients du refroidissement liquide et du refroidissement par air.
1. Principes de fonctionnement des refroidisseurs de processeur
1.1 Refroidissement par air
Les refroidisseurs de processeur à air et liquide fonctionnent selon des principes similaires. Essentiellement, ils absorbent la chaleur du processeur puis la dissipent du matériel. La chaleur générée par le processeur est dispersée sur le capot métallique du répartiteur de chaleur intégré (IHS) du processeur. La chaleur est ensuite transférée à la plaque de base du refroidisseur. Il voyage ensuite à travers un liquide ou des caloducs jusqu'à un ventilateur, qui évacue la chaleur du refroidisseur, pour finalement sortir du PC. Bien que le mécanisme de base soit similaire, les deux méthodes diffèrent considérablement dans la manière dont elles parviennent à dissiper la chaleur.
1.2 Refroidissement liquide
Les options de refroidissement liquide peuvent être largement classées en refroidisseurs tout-en-un (AIO) ou en boucles de refroidissement personnalisées. Ici, nous nous concentrerons sur les refroidisseurs liquides AIO, même si les principes de base du refroidissement liquide du processeur sont les mêmes dans les deux cas.
Le processus de refroidissement dans les refroidisseurs de liquide commence à partir de la plaque de base connectée à l'IHS du processeur. L'IHS possède une couche de pâte thermique pour améliorer le transfert de chaleur entre les deux 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 progresse ensuite dans le système pour atteindre le radiateur par un ou deux tuyaux. Le radiateur expose le liquide à l'air, facilitant le refroidissement. Par la suite, le ventilateur fixé au radiateur évacue la chaleur du refroidisseur. Le liquide de refroidissement rentre ensuite dans le bloc d'eau et le cycle se répète.
2. Facteurs à prendre en compte lors du choix d'une méthode de refroidissement
2.1 Prix
Les prix varient considérablement en fonction des fonctionnalités prioritaires. En général, les refroidisseurs d’air sont plus économiques car ils fonctionnent plus simplement. Les deux types ont des versions d'entrée de gamme et haut de gamme. Les refroidisseurs d’air avancés peuvent comporter des dissipateurs thermiques plus grands, de meilleurs ventilateurs et des conceptions esthétiques diverses. Les refroidisseurs de liquide AIO haut de gamme peuvent avoir des radiateurs plus grands et offrir des options de personnalisation, telles que le contrôle logiciel de la vitesse du ventilateur et de l'éclairage.
2.2 Facilité d'installation
Bien que l’installation des refroidisseurs de liquide AIO soit généralement plus complexe que celle des refroidisseurs d’air standards, elle reste relativement simple. La plupart des AIO comprennent un bloc d'eau, deux tuyaux pour faire circuler le liquide de refroidissement et un radiateur. Des étapes supplémentaires impliquent de connecter le bloc d'eau, de la même manière que l'installation d'un refroidisseur d'air, puis de fixer le radiateur et le ventilateur pour dissiper efficacement l'excès de chaleur. Étant donné que le liquide de refroidissement, la pompe et le radiateur sont intégrés à l'appareil (d'où « tout-en-un »), une supervision ou une maintenance minimale est requise après l'installation.
En revanche, installer une boucle personnalisée nécessite plus d’efforts et de connaissances. Le processus d'installation initial peut prendre plus de temps, mais la flexibilité supplémentaire permet une plus grande personnalisation. De plus, d'autres composants comme le GPU peuvent être inclus dans la boucle si nécessaire. Lorsqu’elles sont correctement mises en œuvre, ces boucles personnalisées plus complexes peuvent prendre en charge différentes formes et tailles.
2.3 Taille
Les refroidisseurs d'air peuvent avoir une grande empreinte au sol, mais ils sont confinés à une zone spécifique plutôt que répartis dans l'ensemble du système. Lors de l'utilisation d'un AIO, un espace doit être alloué au radiateur et des considérations telles que l'orientation et l'alignement corrects du bloc d'eau et des tuyaux de liquide doivent être prises en compte. Si l’ordinateur est relativement petit, un grand refroidisseur d’air n’est peut-être pas le meilleur choix. Les refroidisseurs d'air minces ou les refroidisseurs de liquide AIO avec des radiateurs plus petits peuvent être plus adaptés. Lors de la planification des mises à niveau ou de la sélection d'un boîtier, assurez-vous que suffisamment d'espace est disponible pour la solution de refroidissement choisie et que le boîtier prend en charge le matériel sélectionné.
2.4 Bruit
Le refroidissement liquide, en particulier avec les AIO, est souvent plus silencieux que les ventilateurs des refroidisseurs de processeur. Cependant, cela n’est pas absolu, car il existe des refroidisseurs d’air spécialement conçus pour réduire le bruit. Les réglages des ventilateurs ou le choix des ventilateurs peuvent également impacter le bruit généré. En général, le refroidissement liquide a tendance à produire moins de bruit car les petites pompes sont généralement bien isolées et les vitesses des ventilateurs du radiateur sont souvent inférieures à celles des refroidisseurs de processeur.
2.5 Régulation de la température
Pour les tâches gourmandes en CPU comme le rendu vidéo ou le streaming, le refroidissement liquide peut être le choix préféré. Le refroidissement liquide est plus efficace que la conduction pure pour disperser la chaleur sur une plus grande surface de convection (le radiateur), permettant des vitesses de ventilateur plus faibles (meilleure réduction du bruit) ou une puissance globale accrue. Autrement dit, il est plus efficace et souvent plus silencieux. Si l'objectif est d'atteindre les températures les plus basses possibles ou d'avoir une solution plus silencieuse et que le processus d'installation légèrement plus compliqué est acceptable, le refroidissement liquide pourrait être le choix optimal.
Les refroidisseurs d'air excellent dans le transfert de chaleur du processeur, mais la chaleur se disperse ensuite dans le boîtier, augmentant ainsi la température globale du système. Les refroidisseurs de liquide, dotés de ventilateurs sur le radiateur, sont plus efficaces pour transférer la chaleur à l'extérieur du système.
Le choix entre le refroidissement liquide et par air dépend de la manière dont l'ordinateur est utilisé ainsi que des performances et de la charge de travail attendues. Si un fonctionnement quasi silencieux, un refroidissement optimal et la volonté de payer un prix plus élevé sont des priorités, le refroidissement liquide est le choix approprié. Pour ceux qui recherchent une solution plus économique avec une installation facile, prêts à sacrifier certaines performances et une réduction du bruit, le refroidissement par air est recommandé.
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FAQ
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