Le refroidissement des composants informatiques

Transcription

1 Le refroidissement des composants informatiques???????????? &???????????? Thème choisit : Avancées scientifiques et réalisations techniques. Problématique : Pourquoi le refroidissement des composants informatiques est-il nécessaire? Axe de recherche: Sciences fondamentales et appliquées dans leurs rapports avec les réalisations techniques. Piste de travail : La maîtrise des matériaux au service de nouvelles réalisations techniques.

2 Table des matières Le refroidissement des composants informatiques...1 Tables des matières...2 I L'échauffement Raisons de l'échauffement Les conséquences de l'échauffement Test comparatif...6 II Le différentes solution de refroidissement Refroidissent à air Passif Actif 2.2 Refroidissement liquide Watercooling Huile et Azote liquide 2.3 Test comparatif

3 1.1 - Raisons de l'échauffement I - L'échauffement Un composant informatique tel qu'un processeur, d'une carte graphique ou d'une carte mère possèdent plusieurs milliards de transistors (Cf. Schéma sur la loi de Moore). Lorsqu'un courant électrique passe dans un composant, les transistors chauffent. On appel cela l'effet Joule. Cet effet se produit lors du passage d'un courant électrique dans tout matériau conducteur. La loi de Moore est une règle énoncée en 1965 par l'américain Gordon Moore (cofondateur d'intel) qui avait prédit que tous les 18 mois, le nombre de transistors par processeur doublerait. On peut étudié dans le cas d'un processeur sa dissipation thermique qui est représente par une certaine puissance, on peut la calculer grâce à cette formule : P (W) = F (Mhz) * T²(V) / R Par exemple, dans le cas d'un Core 2 Duo E6600, on a : R=64,82 ; T=1,325V ; F=2400 MHz P = 2400 * 1,325² / 64,82 = 65 Watts Donc la puissance dissipé par un Core 2 Duo E6600 est de 65W. Plus un composants sera puissant, plus il dégagera de chaleur. On appel aussi cela le TDP (Thermal Design Power).

4 1.2 -Test comparatif Pour réalisé ce test nous avons utiliser le processeur, qui est le plus simple, et le plus intéressants à étudier. Les différents tests ont été effectué sur notre matériel. Le test consiste à faire fonctionner le processeur à son maximum. Cela nous permet de savoir si un overclock (augmentation de la fréquence) est stable, de connaître les limites de son processeur, et de son système de refroidissement. Ce test est réalisé avec un refroidissement à air (Cooler Master Hyper 612S) et un processeur (I5 3570K) et avec le logiciel OCCT. Cooler Master Hyper 612s : I5 3570K : OCCT : Nom + Photo : Caractéristiques : Dimensions : 140x128x163 mm Matériaux : Cuivre/Aluminium Dimension ventilateur : 120x120x25 mm Vitesse du ventilateur : 1300 RPM ±10% Flux d'air : 52,6 CFM Espérance de vie : heures Connecteurs : 3 broches Niveau de bruit du ventilateur : 22,5dBA Poids : 806g Dimensions : 8,3 x 10,2 x 11,4 cm Matériaux : Silicium/Aluminium Poids : 420g Socket : 1155 Nombre de cœurs : 4 Fréquence : 3,4Ghz Cache : 6 Mo TDP : 77W Gravure : 22nm Durée de vie: 20 ans Droit : Protégé via Copyright Poids : 6,6 Mo Langage de programmation : C++ et C# Date de création : 2003 Lieux de développement : Douai (59) Grâce a OCCT nous avons étudié trois type de cas, le premier qui consiste à analyser la température et la fréquence du processeur lorsqu'il est utilisé de façon normal (vidéo, bureautique etc.). Le second cas analyse le processeur lorsqu'il est utilisé à 100%, cela nous permet donc de connaître la température et la puissance dissipé par un processeur poussé à son maximum. Et le dernier à tester un processeur overclocker.

5 Premier cas : Dans ce premier cas on peut voir : Une température qui varie entre 30 et 31 C Une utilisation du processeur qui est d'environ 29 %. Un pic d'utilisation a 10 minutes qui correspond à l'ouverture d'un film ou d'un logiciel quelconque. Utilisation normale On peut conclure qu'un composant comme le processeur qui est utilisé de façon normale aura une température moyenne avec un système de refroidissement à air. On a donc un dégagement de chaleur.

6 Second cas : Dans ce second cas on peut voir : 2 minutes de repos et 5 minutes d'effort de la part du processeur L'évolution de la température possède deux phases. La première est la phase transitoire qui est l'évolution de la température jusqu'à la phase permanente qui est la stabilisation du dégagement thermique. Ce qui correspond à la constante de temps. Une utilisation du processeur qui stagne à 100 % lorsque le processeur produit un effort. On peut donc conclure que lorsqu'un composant informatique tel que le processeur est rendu à être utilisé de façon intensive il produit de la chaleur.

7 Troisième cas : Nous avons aussi réalisé un test de 4h30 en ayant overclocker le processeur. Ce qui consiste à augmenter la tension qui passe dans le processeur. Cela a pour but d'augmenter sa fréquence, donc sa puissance mais en contrepartie cela augmente le dégagement thermique de celui-ci. On peut voir que : La température a augmenté de 30C! Il y toujours la phase transitoire et permanente qui correspond à une constante de temps. On peut donc conclure qu'un composant tel qu'un processeur, si on lui applique une certaine tension, ou des tâches lourdes à faire ce met à chauffer et dégage de la chaleur. Un processeur nécessite donc un refroidissement.