Méthodes de refroidissement pour ordinateur

Un article de Wikipédia, l'encyclopédie libre.

Un ordinateur est principalement composé de circuits intégrés qui ont tendance à chauffer naturellement lors de leur utilisation.

Si un échauffement normal est sans grand danger, en revanche une chaleur élevée au cœur de ces composants peut entrainer des dysfonctionnements (erreurs de calculs, plantages, redémarrages intempestifs) voir la destruction de l'élément.
La plupart des circuits integrés existants à ce jour n'ont pas besoin d'un refoidissement particulier et leur placement dans l'air ambiant suffit à assurer leur bon fonctionnement.

Cependant pour les pièces les plus importantes d'un ordinateur, comme le CPU, le processeur graphique, le Northbridge ou encore la RAM ou le disque dur l'activitée des transistors qui les composent est telle que la simple présence de l'air ambiant ne peut suffire, il faut alors leur adjoindre divers systemes de refroidissement afin d'assurer la bonne marche du système.

Par ordre croissant d'efficacité on peut trouver:

[modifier] Les méthodes de refroidissement "traditionnelles"

• le refroidissement à air passif : un simple dissipateur thermique, ou radiateur, appliqué sur la pièce à refroidir. Ce système était utilisé sur pratiquement tout les processeurs pour PC du i386 aux premieres générations de Pentium. Il est encore utilisé pour refroidir les modèles les moins exigeants de processeur graphique et de Northbridge ainsi que quelques processeurs étudiés pour avoir une dissipation thermique moindre.

• le refroidissment à air actif : on adjoint un ventilateur au radiateur pour forcer le flux d'air à mieux le refroidir (l'ensemble ventilateur-radiateur est parfois appelé ventirad). Ce procédé constitue le standard en ce qui concerne le refroidissement des CPU de plus de 100 Mhz, il est également utilisé sur certaines carte graphiques haut de gamme aux processeurs graphiques ayant de gros besoins de dissipation thermique ainsi que dans la plupart des blocs d'alimentation.

• le procédé du caloduc reprend le concept du refroidissement à air actif avec le couple radiateur/ventilateur, à la nuance près qu'au lieu d'employer un simple dissipateur thermique en aluminium et/ou cuivre il se présente sous la forme d’une enceinte hermétique qui renferme un liquide en équilibre avec sa phase vapeur, en absence de tout autre gaz. Ce procédé très récent dans le domaine du refroidissement donne des résultats approchants ceux du refroidissement à eau et séduit ceux qui sont rebutés par la complexité et le risque de ce dernier.

Ces trois méthodes de refroidissement sont les plus simples, les plus économiques à mettre en place et les plus répandues, mais sont cependant les moins performantes. le refroidissement à air actif présente également l'inconvénient d'être une méthode la bruyante du fait du bruit généré par les ventilateurs.

[modifier] Les méthodes de refroidissement "performantes"

• le refroidissement à eau, utilise l'eau, bien meilleur conductrice de chaleur que l'air. Cette méthode à l'origine réservée aux systèmes très haut de gamme (supercalculateurs Cray ou IBM), puis reprise par les bricoleurs (qui utilisent des pompes d'aquarium et des radiateurs extraits de voitures) est nettement plus efficace que le refroidissement à air. Elle est aussi plus complexe et plus dangereuse à mettre en place. Il est à noter que moyennant un compromis sur les performances, il est possible d'avoir un refroidissement à eau totalement silencieux, un des arguments de poids pour les partisans de cette solution.

• le refroidissement à effet peltier met en œuvre une plaque parcourue par un courant, générant une face chaude et une face froide. La face froide est appliquée sur la pièce à refroidir tandis que la face chaude est également refroidie, de préférence par un systeme de refroidissement à eau. Ce système encore plus complexe et risqué que le refroidissement à eau reste l'apanage d'une poignée de passionnés maitrisant parfaitement le sujet.

• le refroidissement par compression utilise le cycle de compression/évaporation de gaz typiquement utilisés dans le congélateurs. Cette méthode donne donc un systeme extrêmement coùteux mais aux performances record: plusieurs équipes ont réussis ainsi à overclocker un pentium 4 de 2.2 Ghz à 4 Ghz avec ce système de refroidissement.