Computer CPU Coolers

Les processeurs modernes consomment beaucoup d'énergie, jusqu'à 130 W. Cette énergie finit par se transformer en chaleur résiduelle. En pratique, un système moderne contient l'équivalent d'une ampoule à incandescence de 50 W à 130 W brûlant en permanence à l'intérieur du boîtier. Cette analogie minimise le problème : une ampoule dissipe sa chaleur depuis sa surface relativement grande. Un processeur doit dissiper la même quantité de chaleur sur la surface beaucoup plus petite de sa puce, généralement environ 1,6 cm². Sans un dissipateur thermique efficace pour évacuer cette chaleur, le processeur pourrait littéralement brûler instantanément.

Presque tous les systèmes gèrent ce problème de chaleur en plaçant un dissipateur thermique en métal massif en contact étroit avec la puce du processeur (ou le dissipateur thermique intégré) et en utilisant un petit ventilateur pour aspirer ou pousser l'air à travers les ailettes du dissipateur thermique. Ce dispositif est appelé « dissipateur thermique/ventilateur » (ou « HSF »). À mesure que la consommation d'énergie des processeurs a continué d'augmenter, la taille et la masse des dissipateurs thermiques utilisés ont suivi la même tendance. Même les refroidisseurs fournis d'origine avec les processeurs vendus en boîte sont aujourd'hui souvent assez volumineux et lourds. Par exemple, la Figure 5-6 montre un dissipateur thermique Intel Pentium 4 d'origine à gauche et un dissipateur thermique Thermalright XP-120 de seconde monte à droite, avec une paire de piles AA pour servir d'échelle.

Figure 5-6 : Dissipateur thermique Intel d'origine (gauche) et dissipateur thermique Thermalright XP-120, avec des piles AA pour servir d'échelle

La tuyauterie du dissipateur thermique de processeur

Ce qui ressemble à des tuyaux sur le dissipateur Thermalright XP-120 sont bel et bien des tuyaux. Des caloducs, pour être exact. Certains dissipateurs thermiques de processeur haut de gamme, dont ce modèle, utilisent des caloducs pour augmenter l'efficacité du refroidissement. Les caloducs fonctionnent un peu comme votre réfrigérateur. La chaleur générée par le processeur vaporise un fluide. Le gaz résultant s'élève par convection dans le caloduc jusqu'à la section du radiateur au sommet du dissipateur, où il se condense, restituant sa chaleur au radiateur.

Contrairement aux refroidisseurs d'origine, certains refroidisseurs de seconde monte, dont ce modèle Thermalright, n'incluent pas de ventilateur fourni. Cela s'explique par le fait que ces refroidisseurs ont tendance à être utilisés par des passionnés de PC performants et silencieux, qui préfèrent choisir un ventilateur avec un débit d'air et des caractéristiques sonores spécifiques. Ce dissipateur Thermalright peut utiliser un grand ventilateur (120 mm) qui, en raison de sa taille, peut tourner relativement lentement (et silencieusement) tout en fournissant un volume de flux d'air suffisant pour refroidir efficacement le processeur. En fait, en raison de leur grande surface et de leur haute efficacité, certains refroidisseurs de seconde monte haute performance, dont le XP-120, peuvent refroidir tous les processeurs, à l'exception des plus rapides et des plus chauds, sans utiliser de ventilateur de processeur. Le flux d'air d'un ventilateur de boîtier suffit à éliminer la chaleur résiduelle du dissipateur.

JUSTE PARCE QUE ÇA S'ADAPTE

Ne partez pas du principe que, sous prétexte qu'un dissipateur thermique s'adapte à un processeur, il est suffisant pour le refroidir. Les processeurs plus rapides sont physiquement identiques aux modèles plus lents, mais produisent plus de chaleur. Les dissipateurs thermiques sont classés par vitesse de processeur. Par exemple, un dissipateur conçu pour un Pentium 4 à 2,4 GHz peut physiquement être installé sur un Pentium 4 à 3,8 GHz, mais est largement insuffisant pour le refroidir. Vous ne pouvez pas non plus juger uniquement par la vitesse du processeur. Par exemple, Intel a produit des processeurs Pentium 4 à 2,8 GHz en utilisant le cœur Northwood plus ancien et plus froid, puis le cœur Prescott plus récent et plus chaud. Un dissipateur conçu pour un Pentium 4 à cœur Northwood de 2,8 GHz n'est pas suffisant pour un Pentium 4 à cœur Prescott de 2,8 GHz. Assurez-vous que le dissipateur thermique/ventilateur que vous choisissez est adapté au processeur spécifique avec lequel vous l'utilisez.

Les dissipateurs thermiques sont fabriqués avec différents matériaux, en fonction de leurs prix et de leurs usages prévus. Un dissipateur thermique bon marché, ou destiné à être utilisé avec un processeur plus lent, est probablement entièrement en aluminium. L'aluminium est peu coûteux et relativement efficace pour transférer la chaleur. Le cuivre est beaucoup plus cher que l'aluminium, mais aussi beaucoup plus efficace pour transférer la chaleur. Par conséquent, un dissipateur thermique plus coûteux, ou destiné à un processeur plus rapide, peut être construit principalement en aluminium, mais avec des surfaces en cuivre aux endroits où le processeur entre en contact avec le dissipateur. Les dissipateurs thermiques les plus coûteux, et ceux destinés aux processeurs les plus rapides, sont construits en cuivre pur.

Les unités dissipateur thermique/ventilateur diffèrent également par le type et la taille du ventilateur utilisé, ainsi que par la vitesse de rotation de ce ventilateur. La vitesse du ventilateur est un problème, car toutes choses égales par ailleurs, un ventilateur tournant plus vite produit plus de bruit. Pour un flux d'air égal, un ventilateur plus grand et plus lent produit moins de bruit qu'un petit ventilateur rapide. La taille des ventilateurs a augmenté avec la vitesse des processeurs, afin de fournir le volume de flux d'air élevé nécessaire au refroidissement du dissipateur tout en maintenant la vitesse du ventilateur (et le bruit) à un niveau raisonnable. Par exemple, les dissipateurs pour processeurs Pentium II utilisaient des ventilateurs de 30 mm. Les dissipateurs pour les premiers processeurs Pentium 4 et Athlon 64 utilisaient généralement des ventilateurs de 60 mm ou 70 mm. Certains dissipateurs « haute performance » tiers destinés aux overclockeurs utilisent des ventilateurs de 80 mm, 92 mm ou 120 mm. Certains utilisent même plusieurs ventilateurs.

En général, nous recommandons d'utiliser les refroidisseurs de processeur fournis avec les processeurs vendus en boîte. Les refroidisseurs fournis sont généralement de milieu de gamme en termes de performance et de niveau sonore : ni aussi efficaces ni aussi silencieux que les bons refroidisseurs de seconde monte, mais moins coûteux.

Cependant, si le bruit de votre PC vous préoccupe, un refroidisseur de processeur tiers est la solution. Vous pouvez dépenser entre environ 15 $ et plus de 100 $ pour un refroidisseur de processeur silencieux, selon le processeur que vous utilisez et le niveau de silence et d'efficacité que vous exigez. Arctic Cooling (http://www.arctic-cooling.com) fabrique plusieurs modèles dans la fourchette de 15 $ à 30 $ qui sont raisonnablement silencieux et efficaces. Si vous êtes prêt à dépenser un peu plus, tournez-vous vers les refroidisseurs des séries Zalman 7000 et 7700 (http://www.zalmanusa.com), qui se situent dans la fourchette de 30 $ à 45 $ et sont extrêmement silencieux et si efficaces que certains modèles peuvent fonctionner sans ventilateur (et donc être totalement silencieux) avec certains processeurs. Enfin, si seul le meilleur vous convient et que vous êtes prêt à payer 60 $ ou plus pour un refroidisseur de processeur, choisissez un modèle Thermalright (http://www.thermalright.com) et ajoutez l'un des ventilateurs recommandés par Thermalright.

La pâte thermique est essentielle

Le meilleur dissipateur thermique/ventilateur ne peut pas refroidir un processeur correctement à moins qu'une pâte thermique ne soit utilisée à l'interface entre le processeur et le dissipateur thermique. Le processeur et la base du dissipateur thermique sont tous deux plats et polis, mais même lorsqu'ils sont pressés l'un contre l'autre, une fine couche d'air les sépare. L'air est un bon isolant, ce qui est la dernière chose que vous souhaitez, c'est pourquoi la pâte thermique est utilisée pour chasser l'air.

Lorsque vous installez un dissipateur thermique, et chaque fois que vous le retirez et le remettez en place, utilisez de la pâte thermique fraîche pour assurer un transfert thermique approprié. La pâte thermique est disponible sous forme de "pâte" visqueuse et sous forme de pads thermiques à changement de phase, qui fondent lorsque le processeur chauffe et se solidifient lorsqu'il refroidit. Assurez-vous que la pâte thermique que vous utilisez est approuvée par le fabricant du processeur. Par exemple, AMD spécifie des pads thermiques à changement de phase particuliers pour certains de ses processeurs, et avertit que l'utilisation de toute autre pâte thermique annule la garantie.

UTILISEZ CE QUI EST FOURNI

Nous utilisons généralement la pâte thermique ou le support à changement de phase fourni avec le refroidisseur. (AMD, en particulier, est très précis sur les supports de transfert thermique acceptables pour ses processeurs.) Lorsque nous réinstallons un refroidisseur, nous utilisons généralement la pâte thermique Antec Silver (http://www.antec.com), qui est peu coûteuse et aussi bonne, voire meilleure, que tout ce que nous avons utilisé jusqu'ici.

Le mauvais dissipateur thermique peut détruire votre carte mère

Choisir le meilleur HSF de seconde monte n'est pas anodin. Vérifier que le refroidisseur est adapté à votre processeur n'est que la première étape. Les refroidisseurs spécialisés ceux qui offrent une efficacité de refroidissement élevée ou des niveaux de bruit faibles, voire les deux sont généralement grands et lourds (et coûteux).

La taille est importante car l'espace autour de la prise du processeur est souvent encombré par des condensateurs et d'autres composants qui peuvent empêcher un grand refroidisseur d'être installé correctement. Plus d'un constructeur de système a appris à ses dépens qu'un refroidisseur qui semble s'adapter peut, une fois fixé, plier, endommager ou court-circuiter les composants voisins. Nous n'avons jamais compris pourquoi la plupart des fabricants de refroidisseurs de processeur tiers ne fournissent pas de listes de compatibilité avec les cartes mères (Zalman, par exemple, le fait). En l'absence de telles listes, la meilleure façon d'éviter d'endommager votre carte mère est de vérifier visuellement que tous les composants ne gêneront pas le refroidisseur avant de le fixer en place. S'il ne s'ajuste pas bien, c'est un argument de plus pour acheter auprès de vendeurs ayant de bonnes politiques de retour.

Le poids est important car Intel et AMD spécifient les poids maximaux des dissipateurs thermiques pour lesquels les supports de fixation de leurs divers processeurs sont conçus. De nombreux refroidisseurs de processeur spécialisés dépassent le poids maximal autorisé, parfois par de larges marges, ce qui introduit l'éventualité désagréable que le refroidisseur se détache de son support et bringuebale à l'intérieur du boîtier. C'est un problème avec tout système tour ou tout autre PC qui monte la carte mère verticalement, et cela représente un danger particulier avec les systèmes portables, comme les PC pour LAN party. Les systèmes AMD Socket A sont particulièrement sujets à ce problème, car le refroidisseur se fixe directement sur la prise du CPU plutôt que sur un support de fixation fixé à la carte mère.

La meilleure solution, si vous devez utiliser un refroidisseur aussi lourd, est d'en choisir un qui est livré avec un support de fixation personnalisé plutôt que de dépendre du support de carte mère standard. Il est également judicieux de transporter ces systèmes avec la carte mère en orientation horizontale pour réduire le risque de rupture pendant le transport.

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