Refroidissement liquide ou refroidissement par air : quelle est la meilleure option ?

I. Introduction : Le dilemme du refroidissement du processeur

Saviez-vous que les refroidisseurs à liquide peuvent fournir 50 à 100 W de chaleur de plus qu'un refroidisseur à air classique ? Un refroidisseur à air ne nécessite pratiquement aucun entretien, tandis que les refroidisseurs à liquide sont sujets aux pannes de pompe. Alors, lequel choisir ? Résolvons ce dilemme du refroidissement du processeur.

Le refroidissement par air utilise un ventilateur et un dissipateur thermique qui transfèrent la chaleur du processeur vers l'environnement. C'est une solution simple et économique, mais le refroidissement liquide est plus onéreux, mais plus efficace. Le liquide récupère la chaleur des processeurs et circule dans un radiateur, refroidi par un ventilateur. Le type de refroidissement utilisé dans les processeurs modernes, liquide ou air, dépend de plusieurs facteurs.

Face à l'augmentation des besoins en calculs, les processeurs modernes comme l'Intel Core Ultra 9 et l'AMD Ryzen 9 sont conçus avec une puissance thermique élevée, ce qui nécessite des solutions de refroidissement robustes pour fonctionner à des performances optimales et éviter le bridage thermique. Certains ordinateurs sont conçus avec un espace limité pour le réglage des ventilateurs et des dissipateurs thermiques. Ces ordinateurs présentent des formats plus compacts, comme les mini-ITX, qui réduisent le flux d'air et provoquent un goulot d'étranglement thermique ; le refroidissement liquide est donc une meilleure option dans ces situations.

Les systèmes de refroidissement liquide offrent également une esthétique améliorée grâce à l'éclairage RVB des pompes et des ventilateurs, offrent des capacités de refroidissement supérieures pour les processeurs hautes performances overclockés et sont plus compacts que les systèmes de refroidissement par air. De plus, leur esthétique est plus simple et leurs performances de refroidissement sont moindres avec des dimensions plus importantes, bien qu'ils offrent la même capacité de refroidissement qu'un système de refroidissement liquide.

II. Refroidissement par air : la solution fiable par défaut

À l'ère des microprocesseurs en constante évolution, leur vitesse de calcul évolue également. Les méthodes de refroidissement par air demeurent une solution fiable et efficace pour refroidir les processeurs d'entrée et de milieu de gamme, les maintenant à des températures de fonctionnement sûres.

Mécanique

Le système de refroidissement par air comprend un dissipateur thermique, des caloducs, un ventilateur et un extracteur d'air. Un dissipateur thermique est généralement en cuivre ou en aluminium. Placé directement sur le processeur, il absorbe la chaleur et la transfère à des tubes creux remplis d'un liquide qui s'évapore et se condense, évacuant ainsi la chaleur du processeur. Ces tubes sont fixés à des ailettes pour augmenter la surface où un ventilateur est fixé pour évacuer la chaleur de la surface métallique, tandis qu'un extracteur expulse l'air chaud hors du boîtier du processeur. Le refroidissement par air du processeur ne comporte aucune pièce complexe : ni pompe ni radiateur avec liquide de refroidissement. Même avec de la pâte thermique pré-appliquée, le système de refroidissement par air est toujours prêt à l'emploi.

Avantages

• Fiabilité : La fiabilité d'un système de refroidissement par air est son principal atout pour un processeur. Il ne comporte aucune pièce mobile, à l'exception du ventilateur, dont la durée de vie est de 150 000 heures pour une marque réputée comme Noctua, ESGAMING, Cooler Master ou DeepCool. Par exemple, le refroidisseur double tour ARGB à 6 caloducs (T2-2F) et le refroidisseur à air coloré pour jeux vidéo à 4 caloducs de 120 mm (EZ-4A) d'ESGAMING offrent un refroidissement instantané et un fonctionnement silencieux, conçus pour les systèmes hautes performances. Un ventilateur peut ainsi fonctionner en continu pendant 15 ans sans panne.
• Coût : Grâce au faible nombre de pièces rotatives, son coût est très faible par rapport à un système de refroidissement liquide. Son prix varie de 30 $ à 150 $, selon la capacité de refroidissement et la fiabilité. La plupart des utilisateurs souhaitant un refroidissement efficace et peu coûteux peuvent installer un système de refroidissement par air dans leur processeur.
• Sécurité : Les systèmes de refroidissement par air sont intrinsèquement sûrs, car ils n'utilisent pas de liquide de refroidissement, éliminant ainsi le risque d'endommager les composants du processeur en raison de fuites de liquide.
• Maintenance : Ils offrent des performances exceptionnelles, même avec un dépoussiérage occasionnel, et maintiennent la température bien en dessous des limites de sécurité. Ils constituent un choix idéal pour les serveurs et les PC débutants grâce à leurs faibles coûts de maintenance.
• Durabilité : À long terme, ils sont performants, car il n’y a pas de pièces mécaniques qui s’usent avec le temps.

Inconvénients

• Taille : La taille du refroidisseur à air est un facteur important pour le système de refroidissement du processeur. Les refroidisseurs de grande taille posent souvent des problèmes d'espace lors de leur installation et, s'ils ne sont pas conçus correctement, ils peuvent obstruer la RAM et le processeur, ce qui peut entraîner des problèmes lors de l'installation.
• Performances : Comparé au refroidissement liquide, le refroidissement par air présente des limites. Ses performances dépendent de la température ambiante et du débit d'air. Plus important encore, ces refroidisseurs évacuent la chaleur du processeur vers le boîtier et peuvent augmenter la température des autres composants si l'espace disponible pour l'évacuation de l'air chaud est réduit.
• Bruit : Le bruit du ventilateur du refroidisseur est souvent gênant. Ceux qui privilégient un système de refroidissement silencieux et efficace pour leur processeur rencontrent généralement des difficultés, car la plupart des refroidisseurs à air bon marché sont équipés de ventilateurs moins performants et plus bruyants. Un encombrement important (problèmes d'espace RAM/boîtier), du bruit (35-40 dBA) et des perturbations du flux d'air sont à prévoir.
• Efficacité : Les refroidisseurs à air économiques ne conviennent pas aux processeurs haut de gamme en raison de leur faible efficacité, de leur faible débit d'air et de leur niveau sonore élevé. Les refroidisseurs à air à haut rendement ont un coût comparable à celui d'un système de refroidissement liquide, ce qui rend difficile de justifier leur coût plus élevé par rapport aux refroidisseurs liquides, qui offrent une meilleure solution de refroidissement.

III. Refroidissement liquide : performances et esthétique moderne

Avec les progrès de la technologie informatique, les cartes graphiques et les processeurs nécessitent des solutions de refroidissement plus performantes. Les solutions de refroidissement par air sont adaptées et stables pour les besoins informatiques de base, mais pour les jeux et les processeurs haut de gamme, les consommateurs exigent des solutions de refroidissement liquide plus avancées.

Mécanique

Une solution de refroidissement liquide pour processeur se compose d'un waterblock, d'une pompe, de tubes et d'un radiateur. La chaleur générée par le processeur est absorbée par un waterblock monté directement sur le processeur. Ce bloc est fabriqué en métal hautement conducteur, comme le cuivre. Le liquide est pompé par une pompe vers ces waterblocks pour évacuer la chaleur produite par le processeur. Ce liquide chauffé pénètre ensuite dans le radiateur, où il s'échappe dans l'air ambiant lorsqu'un ventilateur alimente la surface extérieure du radiateur. Le radiateur fonctionne comme un échangeur de chaleur dans un système de refroidissement liquide. Le liquide refroidi est à nouveau pompé vers le waterblock, et ce cycle continue d'évacuer la chaleur indésirable. Il existe deux types de systèmes de refroidissement liquide.

• Refroidisseur tout-en-un AOI, conçu pour être réparé et utilisé comme des appareils plug-and-play
• Les boucles de refroidissement par eau personnalisées sont utilisées pour des performances beaucoup plus élevées, mais nécessitent une meilleure connaissance de leur utilisation et de leur entretien.

Avantage s

• Overclocking : Les solutions de refroidissement liquide pour processeurs sont souvent utilisées pour améliorer leurs performances et réduire leur température à un niveau proche de la température ambiante. Cela permet aux utilisateurs d'overclocker leur processeur pour les jeux et le rendu vidéo. Maintenir une température basse a un impact direct sur les performances et la durée de vie des composants.
• Efficacité : Grâce à une efficacité de refroidissement supérieure, les solutions de refroidissement liquide permettent aux utilisateurs d'overclocker leurs processeurs pendant une durée plus longue, éliminant ainsi le besoin de limitation thermique pendant cette période.
• Prise en charge des TDP élevés : les processeurs modernes, comme le Core i9, ont une puissance de conception thermique supérieure à 300 W. Les systèmes de refroidissement par air ne conviennent pas aux processeurs produisant une chaleur élevée, mais un bon système de refroidissement liquide peut facilement gérer cette tâche.
• Esthétique : Les systèmes de refroidissement à eau offrent un aspect esthétique agréable grâce à leur éclairage RVB. Leur taille réduite par rapport aux systèmes de refroidissement à air de leurs homologues offre un espace et une visibilité accrus sur les autres composants, ce qui les rend plus attrayants.
• Silence : Le refroidissement liquide est plus silencieux que les systèmes de refroidissement par air. La présence d'un radiateur offre un avantage supplémentaire : il permet au ventilateur de fonctionner à basse vitesse, réduisant ainsi la consommation d'énergie. Son niveau sonore à pleine puissance ne dépasse pas 35 dB. Grâce à des radiateurs de différentes tailles et à un système multi-radiateurs, nous pouvons obtenir des performances de refroidissement supplémentaires pour le processeur et le processeur graphique simultanément. Selon les besoins, les radiateurs peuvent également mesurer entre 120 mm et 420 mm, avec un ou trois ventilateurs.

Inconvénients

Le système de refroidissement liquide du processeur présente plusieurs avantages par rapport au refroidissement par air, mais il présente également des inconvénients. Voici quelques points essentiels abordés ici :

• Coût : Le coût d'un système de refroidissement liquide est plus élevé que celui d'un système refroidi par air, allant de 150 $ pour un AOI optimal. Cependant, pour un système liquide sur mesure, le coût peut atteindre 500 $. Comme vous pouvez le constater, la différence de prix est considérable par rapport à un système refroidi par air à 30 $.
• Fiabilité : Un système de refroidissement liquide présente également un risque accru de défaillance de composants, comme la défaillance de la pompe, la plus fréquente. Elle peut entraîner un faible débit, voire une absence totale, de liquide dans le radiateur, provoquant une surchauffe des composants et potentiellement leur défaillance. Un autre risque courant est la fuite de liquide de refroidissement, qui, si elle se répand sur les composants, peut également les endommager.
• Entretien : Les systèmes de refroidissement liquide sont plus performants que les systèmes de refroidissement par air, mais ils nécessitent néanmoins un entretien plus important au fil du temps. La poussière s'accumule sur le radiateur, et il est impératif de le nettoyer, faute de quoi les performances peuvent baisser et les températures augmenter. Par ailleurs, les systèmes de refroidissement liquide personnalisés nécessitent un entretien plus rigoureux, comme le remplacement du liquide de refroidissement et la détection des fuites.
• Installation : Le système AIO est doté d'une fonction de jeu, mais son installation est plus complexe qu'un système refroidi par air. Un système liquide personnalisé requiert une expertise plus poussée, ce qui permet d'éviter tout problème de performances.

IV. Comparaison finale et verdict

Pour déterminer si le refroidissement par air ou par liquide est plus efficace, nous pouvons comparer leurs performances en termes de fiabilité. Les systèmes de refroidissement par air ou par liquide sont utilisés selon les besoins de l'utilisateur. Une solution de refroidissement liquide offre un refroidissement supérieur pour les processeurs à forte charge thermique. Elle offre de meilleures performances avec un processeur plus performant pendant une durée prolongée, tout en réduisant la température du processeur à des niveaux proches de la température ambiante. Cependant, cet avantage s'accompagne d'une fiabilité moindre par rapport à un système de refroidissement par air, car ce dernier comporte des composants complexes et sujets aux pannes. Un système de refroidissement par air est plus simple, composé uniquement d'un dissipateur thermique et d'un ventilateur, ce qui le rend plus durable et fiable. Il est moins sujet aux pannes et ne nécessite quasiment aucun entretien.

Si nous comparons, nous pouvons voir dans cet article que les systèmes de refroidissement liquide excellent en termes de performances et d'esthétique, mais le refroidissement par air est plus fiable et durable.

Verdict

Le choix entre un système de refroidissement par air et un système de refroidissement liquide dépend de vos besoins spécifiques. Si vous utilisez un ordinateur de base, un système de refroidissement par air (par exemple, ESGAMING, Noctua, Cooler Master, DeepCool) pour votre processeur est toujours préférable, car il est plus fiable, durable et économique, avec un impact environnemental réduit, la plupart de ses composants étant recyclables. Par exemple, le refroidisseur ARGB à 6 caloducs pour gamer et double ventilateur de 120 mm d'ESGAMING (T1-2FS) offre un refroidissement robuste pour les systèmes milieu de gamme grâce à ses ailettes en aluminium haute performance.

Si vous êtes un gamer ou que vous appréciez l'esthétique, vous privilégierez le refroidissement liquide (ESGAMING, Corsair, Cooler Master, Arctic, Thermaltake) pour de meilleures performances et un overclocking soutenu, une mise à niveau facile vers des processeurs plus récents et une meilleure dissipation thermique, et pour un processeur attrayant sur votre bureau. Le refroidisseur à eau ARGB Factory 2,8 pouces (EW-360S3) et le refroidisseur liquide Prism 240 blanc d'ESGAMING, dotés de miroirs infinis et d'un contrôle intelligent de la température, optimisent à la fois les performances et l'esthétique des plateformes de jeu haut de gamme. Voici un tableau comparatif des deux types pour une analyse plus approfondie :

Tableau récapitulatif comparatif