[LSR]-flying
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Message du 30-06-2004 @ 11:43
Remarque avant d'entamer ce guide :
Ce petit guide est principalement destiné aux novices en la matière qui découvrent ce qu'est le watercooling, à ceux qui se rendent compte du nombre important de paramètres à prendre en compte pour monter un système cohérent pour être performant. Le choix de vos composants sera déterminant et il y a certaines erreurs à éviter. Ces erreurs seront exposées et s'enrichiront au cours du temps.
Ce guide est donc une synthèse de tout ce qu'il faut savoir sur ce thème. Je ne prétends pas apporter plus que tout ce qui a été écrit sur le sujet, mais je souhaite que ceci puisse vous aider à choisir le système qui correspond à vos besoins.
Watercooling guide de vulgarisation :
Le watercooling… qui n'a jamais été tenté par le passage à ce système de refroidissement en voyant les tests de kits sur Internet, mettre parfois 10° aux meilleures solutions de refroidissement à air ? Qui n'a pas été séduit par les données à propos du silence de fonctionnement ? Enfin, qui n'a jamais eu envie de pousser dans ses derniers retranchement son zoli processeur au potentiel intéressant en AC, mais limité par la température dégagée ?
Pourtant le passage au WC est un choix Cornélien… En effet, d'un cà´té le gain en terme de performance et de silence est conséquent et permet des overclocking hors norme à des tensions inaccessibles en AC, mais en contre partie ces dispositifs effraient quelque peu celui ou celle qui le découvre : " faire entrer de l'eau dans son PC, en voila une drà´le d'idée !"
Premier point :
L'eau utilisée en Watercooling est de l'eau déminéralisée à laquelle on ajoute un anti-algue pour éviter que des micro-organismes se développent dans l'eau tiède du circuit (milieu idéal pour les bactéries et autres joyeusetés du genre) et, à plus ou moins long terme, de boucher les canaux des waterblocks (surtout ceux à microstructure). Rassurez vous, cette solution (mélange eau déminéralisée + anti-algue) est totalement non conductrice. Bien sur, pas question de jeter un seau d'eau déminéralisée sur un PC en fonctionnement pour confirmer le bien fondé de cette affirmation, mais sachez que si fuite il y avait (et il faudrait le faire exprès !) il y a très peu de chance que votre carte mère ou votre processeur déguste…
Une autre solution consiste à ajouter du liquide de refroidissement. Comme me l'a fait remarquer Dirk, qui m'a aidé à réaliser ce guide, ce liquide a la particularité de limiter le phénomène d'oxydoréduction qui se produit lorsque l'on utilise deux métaux différents à l'intérieur d'un circuit de refroidissement. Par exemple : le radiateur utilisé pour dissiper la chaleur est en aluminium et votre waterblock est en cuivre. Au fur et à mesure, l'aluminium du radiateur va peu à peu " migrer" et se déposer en couche sur les parois du waterblock qui sont elles, en cuivre. Le danger ? Votre radiateur pourrait bien à long terme se percer (phénomène similaire à de la corrosion dans le cas du fer et de l'eau salée par exemple) et votre waterblock, surtout s'il est à microstructure comme les 1A-HV2 ou 3, deviendrait inutilisable, les canalisations étant bouchées par les dépà´ts d'aluminium du radiateur. Bien sur si les composants qui constituent votre watercooling sont tous en cuivre, pas de soucis.
Enfin, sachez que le liquide de refroidissement est d'origine coloré (bleu ou rose/rouge) ce qui pourrait contenter ceux aimant les couleurs égayant l'intérieur de leur PC.
La fluorescéine peut aussi rendre heureux le Jacky qui sommeille en vous : quelques ml de ce colorant suffisent à modifier 1 litre d'eau et réagit à la lumière " noire" (UV) pour donner une teinte fluorescente à votre liquide. Mais elle a également un autre but non avoué pour les fans de tuning, qui est de permettre de repérer bien plus facilement une éventuelle petite fuite d'eau. La moindre gouttelette d'eau sera ainsi plus facilement détectable sur le PCB de votre carte mère ou au niveau des embouts et autres joints. Cependant, au contraire du LDR, de l'eau distillée ou de l'anti-algue, ce fluide n'est pas essentiel.
le liquide de refroidissement que j'utilise :

la fluoresceine :
jour !

nuit !

en gros, ca donne ca :

ca ne sert a rien a part faire jacky !
j'ai vidangé et j'ai remis le liquide de refroidissement (50%) et de lk'eau distillée (50%) + l'additif de 1A fourni avec le kit.
ce qu'il se passe quand on utilise l'eau du robinet !

un exemple d'electromigration :

Ca fait peur...
Second point : les tuyaux.
D'apparence, ils ne donnent guère confiance. On se dit qu'ils sont en plastique, que le plastique " ça fond" si ça touche une partie chaude, que ça peut fuir etc.… Détrompez vous, bien souvent ces tuyaux sont très résistants à haute température (enfin, n'imaginez pas non plus qu'ils résistent aux chaleurs d'une flamme…) et leur épaisseur (2mm voire plus selon le diamètre choisi) est bien suffisante pour le préserver.
Petit point technique : lorsque vous voyez " 8/10mm" le premier chiffre correspond au diamètre interne du tuyau et le second, au diamètre externe. Ce sont des données à bien repérer car le tuyau doit être adapté aux embouts que vous prendrez. (J'en reparle après, promis.)
le tuyeau doit etre de bonne qualité pour resister au pliage.
sur cette photo, vous pouvez voir deux qualités de tuyau différentes : l'un se plie et s'applatit, l'autre conserve un diamètre tout a fait satisfaisant.

Pourquoi est ce si performant ?
Dans le cas d'un AC, un radiateur posé sur le processeur permet à ce dernier d'évacuer sa chaleur et de la transmettre au radiateur. Un ventilateur permet quant a lui de refroidir le radiateur pour limiter la chauffe du processeur. C'est donc un échange thermique entre le processeur et le ventilateur qui permet de refroidir. Mais, car il y a un mais, le refroidissement est alors tributaire de la chaleur ambiante… ce qui dans le cas de la canicule de 2003, limite fortement l'efficacité du système… L'air pulsée sur le radiateur est déjà chaud ce qui ne permet pas au radiateur d'être refroidi correctement ce qui conduit à une hausse de température irrémédiable. Qui plus est, cet air chaud va finir par s'accumuler autour du couple processeur – chipset et faire empirer la situation… A ce niveau la solution consiste à mettre un ventilo en aspiration au bas du boà®tier et un en haut à l'arrière en extraction, voire même un blowhole sur le panneau latéral pour souffler de l'air frais sur le processeur. Mais la encore, nos affaires ne s'arrangent guère puisque s'il fait chaud dans la pièce, le problème ne sera pas complètement résolu car l'air ne sera pas frais et ne refroidira pas de façon optimale les composants. Sans compter qu'ajouter des ventilos augmente le niveau sonore de l'ensemble.
L'autre point faible de l'aircooling tient au fait que ce qui est utilisé pour refroidir (en l'occurrence … l'air !) est bien moins efficace que l'eau en terme de conducteur thermique… on estime que son efficacité est trente (30 !) fois moindre que l'eau.
Bien sur dans la plupart des cas, un aircooling suffit amplement mais si vous vous sentez l'âme d'un overclocker en herbe il faudra passer à autre chose.
Qui dit tentative d'OC dit aussi fréquence plus élevée et voltage du processeur plus important. Ainsi, le voltage croà®t proportionnellement à la fréquence et il en résulte un dégagement calorifique plus conséquent.
" CPU power" est un petit programme qui permet d'estimer ce dégagement de chaleur en fonction de trois paramètres : votre type de processeur (P4 Athlon XP / MP etc…) sa fréquence de fonctionnement réelle (ne pas prendre en compte le P-rating des XP pour la fréquence) et enfin, le voltage du processeur plus communément appelé " V-core"
Prenons un P4 @ 2.6ghz au voltage d'origine de 1.525v
Le logiciel indique un dégagement de 69W
OC @ disons 3,45ghz au voltage de 1.65 pour stabiliser, le dégagement passe à 107W soit 55.3% de plus pour une fréquence de fonctionnement 32% supérieure.
Un athlon maintenant : prenons le proco le plus utilisé pour l'OC actuellement, à savoir, l'athlon barton 2500+ (PS : Les athlons XP-M sont encore plus performants, mais je ne possédais pas les données sur sa conso...)
D'origine, il dégage 68W (1.65v pour 1,833ghz)
Appliquons lui une tension bien élevée de 2v (ils encaissent bien ce genre de voltage) ainsi qu'une fréquence de 2,5ghz. Le dégagement passe alors à … 136W soit un dégagement tout simplement multiplié par deux !
Sachez qu'en AC cette prouesse est difficilement réalisable… mais c'est dans ce cas que le WC peut nous aider justement…
Avantages du Watercooling :
Le silence ET la performance : ces deux termes résument à eux seuls le watercooling. Cette fois, c'est l'eau qui sera utilisée pour " transporter" la chaleur dégagée par le processeur. Cette chaleur ne va pas s'accumuler dans la tour comme c'est le cas pour l'AC, mais elle va être " transportée" hors de la tour ce qui contribue à diminuer la température du boà®tier sans pour autant multiplier les ventilos censés assurer un flux d'air frais constant dans la tour mais qui dégradent le niveau sonore de l'ensemble.
Le principe est simple : une pompe injecte de l'eau dans le circuit qui par le biais de tuyaux arrive au waterblock apposé sur le processeur. A cet instant l'échange thermique se produit et la chaleur va être transportée dans le circuit de refroidissement jusqu'au radiateur qui lui se charge de dissiper la chaleur emmagasinée dans l'eau. L'eau rafraà®chie retourne alors dans le réservoir puis la pompe et est de nouveau injectée dans le circuit
Petit schéma explicatif

Dans ce cas, la pompe est immergée dans le réservoir. Elle envoie l'eau au radiateur pour y être refroidie par le ventilo de 120mm. Une fois refroidie, l'eau va dans le waterblock et retourne finalement dans le reservoir/pompe.
mon montage est différent : l'eau est directement envoyée au WB, puis est refroidie après etre passée dans le WB (dans l'exemple precedent, elle est refroidie avant) par le radiateur.
Bien sur, entre le waterblock et le radiateur, vous pouvez ajouter un autre waterblock (GPU ou chipset, ou encore disque dur…) Dans ce cas, le montage est dit en " série".
montage en serie :

les trois blocks sont montés les uns derrieres les autres.
A l'inverse, il existe un moyen de mettre le circuit en parallèle : c'est exactement le même principe qu'en électricité. A un moment donné, on utilise un embout en Y
exemple :

on voit clairement l'utilisation de coudes tels que celui ci :

On divise donc le circuit en deux pour qu'en fin de chaà®ne, l'eau qui refroidit le waterblock ne soit pas déjà réchauffée par les autres éléments (dans mon cas, le montage est en série et en plein jeu, mon waterblock chipset, placé en fin de chaà®ne indique 32°c contre 25 au repos. Cela est du au fait que l'eau qui est envoyée est déjà réchauffée à la fois par le CPU et le GPU.
- Avantage : la température de l'eau est la plus basse possible pour chaque waterblock (en série, le composant suivant le premier sera moins bien refroidi) et le refroidissement est donc optimal
- Inconvénient : le débit est alors divisé par deux pour chacun des circuits.
Il y a donc du pour et du contre… Personnellement j'ai opté pour le montage en série et je n'en suis pas déçu. Bien sur, il faudrait voir ce que le montage en parallèle offre en terme de performance, mais je me vois mal tout redémontrer deux semaines seulement après !)
Dirk m'a fait remarquer une chose : l'eau est fainéante !
Et oui, elle ira la ou il n'y aura pas (ou peu) de resistance a l'anvancement... par consequent, il faut eviter de mettre en parallele un block en HPDC et un block en LPDC. l'eau ira plus volontairement sur le block LPDC, le HPDC etant delaissé... par consequent, le debit sera plus important pour le block LPDC. l'element accouplé au block HPDC sera donc moins bien refroidi, une quantité moindre d'eau alimentant ce block.
Je n'ai malheureusement pas pu tester personnellement ce type de montage... C'est en parcourant les forums que cette hypothèse fut confirmée... le parallele est un bon choix pour : un circuit avec une pompe puissante et des waterblock en LPDC
je ferais un recapitulatif des erreurs a eviter en fin de ce guide.
Notamment : le diamètre des tuyaux en fonction du type de circuit, la puissance de la pompe e fonction du type de block choisi et enfin, la taille du radiateur en fonction du nombre de blocks...
tout ceci, dans le but de monter un kit qui soit cohérent : Evitez de prendre 3 WB + une alim watercoolée et un radiateur de petite taille ! celui ci serait incapable de dissiper la chaleur correctement, quel que soit le debit (et donc la puissance de la pompe...)
Après avoir évoqué le type de montage, passons maintenant à une partie plus technique, à savoir, le circuit en LPDC ou HPDC…
LPDC : " low" perte de charge
HPDC : " High" perte de charge
Le type de circuit dépendra en fait de vos waterblock qui seront soit à microchannel soit avec un maze qui lui, n'offrira que peu de résistance à l'avancement du fluide. Vous l'avez donc compris, la dénomination " HPDC" ou " LPDC" dépend du type de waterblock que vous utilisez.
Voici deux exemples de waterblocks :
Un type LPDC :
Utilisant le " maze 4"

Un waterblock à microstructure :
PS : comme vous pouvez le voir, cette photo est une coupe transversale réelle et non schématique… évitez donc de faire la même chose à votre beau waterblock ! ;-)

le MCW 600

et le 1A HV2 en coupe transversale.
Les HPDC se caractérisent par leur architecture interne qui offre beaucoup plus de résistance à l'avancement du fluide. On parle de " microstructures" qui permettent de ralentir l écoulement du fluide. L'eau prend ainsi plus de temps pour refroidir le block.
[message édité le 31-01-2008 @ 22:03 Par Nico42]
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