Refroidissement PC : Guide de configuration des ventilateurs de boîtier

Les ordinateurs modernes offrent non seulement des performances de calcul élevées pour l'IA, le rendu graphique 3D et les jeux en haute résolution, mais génèrent également une chaleur importante. Il est essentiel d'évacuer cette chaleur du boîtier pour protéger les composants haut de gamme tels que les processeurs, les cartes graphiques, les modules d'alimentation, les modules de mémoire et les disques de stockage. À l'intérieur de l'ordinateur, la chaleur générée, si elle n'est pas efficacement dissipée, peut réduire l'efficacité des composants et, dans le pire des cas, causer des dommages irréversibles. Pour une dissipation thermique efficace, l'utilisation d'un ventilateur correctement positionné est primordiale. Si le ventilateur de refroidissement, qui assure la circulation de l'air à l'intérieur de l'ordinateur pour évacuer la chaleur, n'est pas installé correctement, des poches de chaleur se formeront et la poussière s'accumulera, dégradant ainsi les performances de l'ordinateur.

Le ventilateur ARGB offre une esthétique agréable grâce à son éclairage personnalisable, transformant votre système de refroidissement en une véritable œuvre d'art. Les ventilateurs ARGB proposent des effets lumineux personnalisés tels que des dégradés, des vagues, des transitions arc-en-ciel et des animations synchronisées sur plusieurs composants, notamment dans les boîtiers transparents. Ils assurent ainsi un refroidissement efficace de votre ordinateur tout en sublimant votre environnement de travail. Les séries Prism Pro, RGB01 et EZ-A04 sont des ventilateurs ARGB haute performance qui créent une ambiance raffinée.

Cet article vous expliquera l'importance des ventilateurs, leurs types, les configurations de flux d'air de refroidissement et les stratégies de configuration.

Comprendre les bases du refroidissement des PC

Pourquoi le refroidissement est important dans les PC

Les ordinateurs modernes, équipés de processeurs tels que les Intel Core i9 et AMD Ryzen 9, et de cartes graphiques haut de gamme comme la NVIDIA RTX 4090, intègrent des processeurs hautes performances à forte dissipation thermique. La puissance nominale de ces processeurs peut atteindre 450 watts, laquelle se traduit en chaleur. Cette chaleur doit être dissipée, faute de quoi l'efficacité du système s'en trouve affectée.

Les processeurs modernes peuvent atteindre leur fréquence maximale si nécessaire, mais en cas de surchauffe, ils subissent une limitation thermique, réduisant ainsi leurs performances afin de protéger le matériel. Même les disques SSD produisent de la chaleur et, si la température dépasse 70 °C, leurs performances sont également affectées. Un refroidissement insuffisant peut endommager irrémédiablement le matériel.

Améliorer le système de refroidissement de votre ordinateur est une solution bien plus économique que de remplacer les composants qui surchauffent. Pour garantir sa fiabilité à long terme et prolonger la durée de vie de ses composants, un refroidissement proactif est préférable.

Composants impliqués dans le refroidissement

Un refroidissement efficace d'un ordinateur repose sur un système de refroidissement performant et son application adéquate. Ce système comprend les ventilateurs du boîtier, les refroidisseurs de processeur (à air ou tout-en-un), les ventilateurs de la carte graphique, l'extraction de la chaleur du bloc d'alimentation et les dissipateurs thermiques du chipset et de la mémoire vive, fonctionnant de concert au sein d'un système de gestion thermique unifié. Dans un ordinateur, le transfert de chaleur s'effectue selon trois principes fondamentaux.

La dissipation de la chaleur s'effectue par conduction à travers les dissipateurs thermiques, par convection lorsque l'air circule sur le dissipateur, et par refroidissement. Le rayonnement contribue faiblement à l'évacuation de la chaleur, mais son impact reste minime.

Les ventilateurs de boîtier fonctionnent par paires : un ventilateur d'admission et un ventilateur d'extraction. Le premier fournit de l'air frais à l'ordinateur, tandis que le second évacue l'air chaud à l'intérieur du boîtier. Ainsi, un flux d'air frais est créé à l'intérieur du boîtier.

Les systèmes de refroidissement pour processeur peuvent être à air ou à liquide. Leur rôle est d'évacuer la chaleur générée par le processeur, chaleur ensuite transportée par le flux d'air des ventilateurs du boîtier. Un système de refroidissement efficace repose sur un flux d'air dégagé qui passe au-dessus de tous les composants chauds. La dynamique de pression est également essentielle pour un refroidissement optimal du processeur. Le boîtier peut être à pression positive (les ventilateurs insufflent plus d'air qu'ils n'en extraient) ou à pression négative (les ventilateurs expulsent l'air au lieu de l'aspirer).

Types de ventilateurs pour boîtier d'ordinateur

Ventilateurs d'admission

Les ventilateurs d'admission sont généralement installés à l'avant ou en bas des unités, aspirant l'air frais à l'intérieur du boîtier. Leur fonction principale est de fournir de l'air extérieur frais aux composants qui génèrent le plus de chaleur, notamment le processeur et la carte graphique, dont les performances dépendent fortement de la quantité d'air frais aspirée. L'emplacement du ventilateur est également important, car il assure une bonne circulation de l'air. Les ventilateurs les plus récents sont conçus pour une efficacité accrue. Le modèle RGB01 est équipé de pales réversibles offrant un faible niveau sonore et un flux d'air maximal, et intègre un éclairage RGB.

Ventilateurs d'extraction

Le ventilateur d'extraction évacue la chaleur à l'intérieur du boîtier de l'ordinateur en aspirant l'air chaud. Généralement monté sur le dessus du boîtier, car l'air chaud y monte, il empêche la recirculation de l'air chaud et maintient une pression négative à l'intérieur, assurant ainsi un flux d'air continu de l'extérieur vers l'intérieur. Dans les PC de jeu haut de gamme, les performances du ventilateur d'extraction sont cruciales, car une grande quantité de chaleur est générée et doit être évacuée du boîtier pour éviter la surchauffe. Les ventilateurs d'extraction les plus récents offrent un faible niveau sonore, un débit d'air élevé et un éclairage RGB.

Ventilateurs spécialisés (ex. : ventilateurs de radiateur)

Les ventilateurs spécialisés comprennent les ventilateurs de radiateur, couramment utilisés dans les systèmes de refroidissement liquide. Conçus pour une pression statique et une configuration aspiration/refoulement, ils permettent de brasser l'air dans des zones restreintes ou à forte densité et d'améliorer ainsi l'efficacité de la dissipation thermique. Les ventilateurs de radiateur sont largement utilisés dans les processeurs à TDP élevé.

Les ventilateurs Prism Pro Infinite Mirror ARGB figurent parmi les meilleurs ventilateurs de radiateur, offrant un débit élevé et une bonne pression statique, et produisant des effets visuels grâce à leur éclairage à effet miroir infini.

Choisir les bons ventilateurs de boîtier

Taille et compatibilité du ventilateur

Choisir le bon ventilateur de boîtier est essentiel pour éviter la surchauffe de l'ordinateur. Le choix commence par la taille du ventilateur.

• Ventilateur 120 mm : fixation standard avec entraxe de 105 mm, compatible avec la plupart des boîtiers ATX, mATX et ITX. Ce ventilateur assure un refroidissement optimal du processeur et des autres composants, avec une pression statique de 1,5 à 2,3 mmH₂O et un débit d'air de 50 à 70 CFM.
• Ventilateur de 200 mm : assure un flux d’air élevé à bas régime. Il présente l’avantage supplémentaire d’une plus grande surface de pale, idéale pour les boîtiers de jeu imposants, maximisant le flux d’air entrant, souvent de 150 à 200 CFM, à un régime extrêmement bas (600 à 800 tr/min).
• Ventilateur de 140 mm : il offre un meilleur flux d’air qu’un ventilateur de 120 mm, avec 20 à 30 % de débit supplémentaire à bas régime, pour un débit de 60 à 90 CFM. Un bas régime signifie un fonctionnement silencieux. L’entraxe des trous de fixation est de 24,5 mm ; assurez-vous donc de la compatibilité avec votre ordinateur.

Il convient de tenir compte des dégagements nécessaires en fonction de l'épaisseur du radiateur, de la profondeur du cache de l'alimentation et du dissipateur thermique de la RAM ; sinon, des caches et des radiateurs surdimensionnés peuvent gêner l'installation du ventilateur.

Niveaux de bruit et contrôle PWM

Le bruit du ventilateur est un facteur essentiel à prendre en compte, car certaines personnes ont besoin d'un ordinateur plus silencieux.

• Une opération de moins de 20 bd est quasi silencieuse.
• 20-30 bd est une opération peu bruyante
• Un niveau sonore supérieur à 30 dB est élevé, mais offre des performances de refroidissement supérieures.

Les ventilateurs modernes sont équipés de connecteurs PWM à 4 broches, permettant à la carte mère de contrôler leur vitesse en fonction de la température. Chez ESGaming, des patins anti-vibrations en silicone et un axe de roulement en alliage de cuivre contribuent à réduire le bruit mécanique et les résonances. Pour une utilisation optimale, il est conseillé de configurer le BIOS afin d'augmenter la vitesse du ventilateur en cas de forte charge du processeur et de la réduire lorsqu'il est inactif.

Débit d'air vs. pression statique

Les ventilateurs ne sont pas tous compatibles avec tous les ordinateurs ; chacun est conçu pour un usage spécifique.

Les ventilateurs Air Floe sont spécialement conçus pour les flux d'air élevés et les espaces ouverts, montés à l'avant pour l'entrée d'air et à l'arrière pour l'évacuation.

Les ventilateurs à pression statique sont conçus pour les espaces où la circulation d'air est restreinte. Ils génèrent une pression statique plus élevée afin de faciliter le flux d'air dans les espaces réduits.

ESGAMING simplifie le choix que doit faire l'utilisateur

Si vous avez besoin d'un débit élevé, vous pouvez sélectionner Prism Pro.

Pour un équilibre optimal entre débit d'air et pression, vous pouvez acheter le RGB01.

Pour une pression statique plus élevée, il est préférable d'utiliser l'EZ-A04.

Configuration des ventilateurs de boîtier pour des performances optimales

Stratégies de placement des ventilateurs

La configuration des ventilateurs comprend trois ventilateurs d'admission à l'avant et trois ventilateurs d'extraction : un à l'arrière et deux en haut. Ce placement assure un flux d'air contrôlé, l'air frais entrant par l'avant et étant évacué par l'arrière et le haut. Cette configuration convient aux boîtiers moyen tour et grand tour.

Un boîtier surélevé avec un fond perforé permet une entrée d'air par le bas. L'évacuation de l'air du radiateur du système de refroidissement liquide AIO du processeur doit se faire par le haut afin d'empêcher l'air chaud de pénétrer dans le boîtier. En revanche, si le radiateur est monté à l'avant et en entrée d'air, l'air chaud entrera dans le boîtier.

Pression atmosphérique positive ou négative

La pression d'air à l'intérieur du boîtier peut être positive ou négative, selon la configuration choisie. En configuration positive, l'air entrant dans le boîtier est supérieur à l'air évacué. Cette configuration utilise 3 ventilateurs d'admission et 2 d'extraction. Elle est idéale pour les PC de jeu, car elle réduit l'accumulation de poussière à l'intérieur du boîtier.

La pression négative de l'air réduit l'entrée d'air et augmente l'évacuation. Cette configuration diminue la chaleur interne en évacuant l'air chaud, mais elle favorise également l'accumulation de poussière par tous les orifices du boîtier.

La meilleure configuration consiste en une légère pression positive permettant un meilleur refroidissement et un meilleur contrôle de la poussière.

Gestion des câbles et contrôleurs de ventilateurs

La gestion des câbles est cruciale pour le refroidissement du processeur. Des câbles mal gérés créent des flux d'air complexes et des turbulences, ce qui nuit au refroidissement ; il est donc essentiel de les gérer correctement.

Si le système utilise plus de 6 ventilateurs, la vitesse de ces derniers est contrôlée par PWM. Sinon, un contrôleur de ventilateurs dédié prend le relais. Des connecteurs en guirlande (mâle-femelle) permettent de connecter plusieurs ventilateurs sous contrôle PWM. ESGAMING utilise cette configuration pour optimiser l'efficacité thermique globale. Il est à noter que pour plus de 4 ventilateurs connectés, il est recommandé d'utiliser un connecteur SATA pour le hub d'alimentation.

Intégration des refroidisseurs de processeur aux ventilateurs de boîtier

Rôle des refroidisseurs de processeur dans le refroidissement global

Les refroidisseurs de processeur ont une fonction différente de celle des refroidisseurs de boîtier. Conçus pour évacuer la chaleur générée par le processeur, ils sont installés directement sur le dessus de celui-ci. La chaleur est captée par conduction et dirigée vers le dissipateur thermique, d'où un ventilateur aspire l'air chaud. Cet air chaud pénètre ensuite dans le boîtier, où il est finalement évacué par les ventilateurs internes. Il est donc essentiel de bien positionner ces derniers, car le refroidissement du processeur dépend fortement de la circulation de l'air de l'avant vers l'arrière. Le processeur bénéficie d'une évacuation localisée de la chaleur, tandis que le ventilateur du boîtier maintient la température ambiante à l'intérieur.

Erreurs courantes et dépannage

Vue sur l'orientation des fans

Il s'agit d'une erreur fréquente, généralement due à l'absence d'indications pour l'installation d'un ventilateur. Chaque ventilateur est équipé de flèches sur sa face avant indiquant le sens d'orientation des pales et le sens du flux d'air. En l'absence de flèches, l'ouverture la plus large correspond toujours à une entrée d'air, et le côté du câble à une sortie. Un ventilateur installé à l'envers crée des turbulences et un point chaud, privant ainsi les composants internes d'air frais. Deux ventilateurs installés face à face génèrent du bruit et perturbent la circulation de l'air. Il existe des méthodes pour vérifier l'orientation d'un ventilateur, comme le montre le test décrit ci-dessous.

• Test de fumée : générer de la fumée et la visualiser à l’entrée et à la sortie.
• Test du volant : une bande de papier est tirée de l'admission à l'échappement
• Test de rotation du BIOS : faites tourner le ventilateur à 100 % et vérifiez l’orientation souhaitée.

Recommandations du fabricant

Il est déconseillé, et aucun fabricant ne recommande, de mélanger des ventilateurs de marques différentes sans vérifier leur compatibilité PWM. Chaque modèle de ventilateur possède un régime de rotation au ralenti différent, tandis que certains peuvent atteindre leur vitesse maximale au même régime. Même si vous souhaitez utiliser des ventilateurs de marques différentes, veillez à les utiliser dans le même groupe. Des marques réputées comme ESGAMING proposent des connecteurs PWM à 3 ou 4 broches compatibles avec les ventilateurs d'autres marques, tels que ASUS Aura, MSI Mystic Light, Gigabyte RGB Fusion et ASRock Polychrome.

Le fabricant recommande également de consulter attentivement le manuel du boîtier avant d'installer le ventilateur. Ce manuel fournit des indications sur l'emplacement de montage du ventilateur, les dégagements nécessaires par rapport au radiateur et d'autres informations utiles.

Pour contrôler et surveiller les performances des ventilateurs, divers outils fournissent des données en temps réel sur la température, le flux d'air, la vitesse du ventilateur, etc. Parmi les outils de surveillance les plus courants, on trouve HWInfo et Core Temp.

Conclusion

Un ordinateur fiable nécessite un refroidissement optimal de ses composants. Assurez-vous donc d'un flux d'air équilibré, d'un bon positionnement des ventilateurs, de la qualité de ces derniers et de la compatibilité de tous les éléments du système de refroidissement, du refroidisseur du processeur à celui du boîtier. Après l'installation, vérifiez les performances de refroidissement du système. Veillez à son bon fonctionnement et effectuez un entretien régulier, notamment le nettoyage du filtre à poussière.

Si vous êtes un passionné d'informatique , privilégiez les ventilateurs ESGAMING certifiés ISO 9001, dotés de 16,8 millions de couleurs ARGB, de roulements hydrauliques et d'une durée de vie du moteur de 10 ans. D'autres marques comme Prism Pro (débit d'air élevé, 120 mm à contrôle PWM, 61 CFM, 30 BD), RGB01 (ventilateurs de 20 mm avec flexibilité PWM/3 broches) et EZ-A04 sont également de bonnes options.