Les radiateurs CPU fanless

Introduction

Le petit monde des ventirads CPU continue son évolution, et n’en finit plus de surprendre. Si l’évolution vers des modèles de plus en plus gros et de mieux en mieux ventilés était prévisible (peut-être pas avec le niveau de performances très élevé que ces ventirads somme toute usuels ont réussi à atteindre), l’émergence des radiateurs dénués de ventilateur (en anglais : fanless) était moins attendue. Comment aurait-on pu croire au succès de tels modèles il y a seulement quelques années, alors que beaucoup s’extasiaient presque sans retenue face aux performances du GlobalWin FOP-38 ? C’était sans compter sur l’émergence des processeurs nécessitant des ventirads bruyant d’origine, devenus obligatoires même sans envisager d’overclocker. Or si un certain nombre d’overlockers sont par nature enclin à sacrifier une part de silence au gain en performances obtenu grâce à l’overclocking, ce n’est certainement pas le cas de ceux passant de nombreuses heures par jour à proximité de leur PC.

Après une première vague de produits tous estampillés « Super Silent » ou « Ultra Low Noise », nous sommes aujourd’hui entrés dans une deuxième phase, bien plus radicale encore : celle du fanless. Le composant le plus emblématique de cette période est évidemment l’alimentation. Tous les constructeurs disposent désormais d’au moins un modèle passif à leur catalogue, et les pionniers en sont déjà à leur deuxième génération. Et quand on voit le succès de ces produits malgré les prix délirants auxquels ils sont affichés, on comprend jusqu’à quel point certains utilisateurs sont prêt à aller pour retrouver un peu de calme dans leurs PC.

On peut s’étonner que dans ce cadre, les constructeurs de dissipateurs processeur ne se réveillent que timidement et commencent tout juste à proposer un voir deux modèles passifs à leur catalogue. En réalité, le plus surprenant est plutôt que ces quelques constructeurs aient l’audace de proposer des modèles fanless, vu la dissipation des processeurs actuels qui dépasse les 100 W pour certains, alors qu’habituellement les solutions passives ne sont envisageables au-delà de la vingtaine de watts. Cet article sera donc l’occasion de vérifier cette prouesse, mais également de présenter et de comparer les performances de tous les modèles passifs actuellement disponibles, en utilisation active ou passive.

Introduction (suite)

Vous remarquerez que tous les modèles de ce comparatif reposent sur une architecture associant deux éléments : une base et des heatpipes en cuivre, puis des ailettes en aluminium. A cela, plusieurs raisons. D’abord, le fait que les heatpipes en cuivre sont aujourd’hui le moyen le plus efficace pour transférer et répartir efficacement la chaleur. Et cela est particulièrement nécessaire dans le cas des radiateurs de grande taille comme les radiateurs passifs, où l’extrémité des ailettes est très éloignée de la base.

Mais si le cuivre est un excellent conducteur de chaleur, il est beaucoup moins efficace lorsqu’il s’agît de la libérer, ce qui est particulièrement problématique dans le cas d’une simple convection naturelle ou avec un faible flux d’air. C’est donc l’aluminium qui est utilisé. Cela répond aussi à un problème de tarif (le cuivre étant bien plus cher), et de poids, car vu la taille de ces monstres des modèles 100 % cuivre dépasseraient largement le kilogramme !

Pour rappel, un heatpipe est un tube creux et poreux à l’intérieur, partiellement rempli d’un fluide caloporteur choisi en fonction de sa température de condensation/vaporisation. Habituellement, cette température est comprise entre 40°C et 80°C. Le but d’un heatpipe est d’uniformiser au mieux la chaleur, et pour cela de déplacer le plus rapidement l’énergie thermique dans le cas où une différence de température se crée. Pour se faire, le heatpipe se sert du changement de phase de la manière suivante :

• Au niveau de la base du radiateur, devant la chaleur dégagée par le processeur, le fluide se vaporise (passage de l’état liquide à l’état gazeux). Cette simple réaction de vaporisation consomme de l’énergie; il s’agit en fait de l’énergie nécessaire pour rompre les liaisons intermoléculaires responsables de l’état physique d’un corps. Ce processus continuel va donc transformer et éliminer de la base, l’énergie thermique dégagée par le processeur.
• Au niveau des ailettes, le flux d’air naturel va avoir tendance à accélérer l’uniformisation de la chaleur : vers cette zone, la température se rapproche de la température de l’air ambiant. Au contact des parois de cette zone du heatpipe, le caloporteur qui se trouve alors sous forme de vapeur va se condenser – du moins si la différence de température est suffisamment importante. L’énergie consommée pour permettre la vaporisation du fluide va alors être libérée dans les mêmes proportions. Liquide, le fluide retombe au niveau de la base pour recommencer son cycle. Au passage, il a permis un transfert de chaleur bien plus efficace qu’avec une simple conduction (c’est-à-dire si le heatpipe n’était qu’un tube de cuivre massif).

Paradoxalement, comme nous le verrons plus loin le but de ces radiateurs n’est pas seulement d’augmenter la surface de dissipation.

Notez que d’un point de vue pratique, tous les constructeurs des radiateurs ne certifient pas de fréquence maximale mais recommandent l’utilisation d’un ventilateur de boîtier, en cas de pleine charge du processeur. Ce dernier point peut paraître surprenant, mais il est indispensable au refroidissement des processeurs les plus hautement fréquencés. Tous ceux possédant un Prescott de plus de 3.2 GHz savent à quelle vitesse doivent tourner même les plus gros ventilateurs, afin de maintenir la stabilité du processeur en pleine charge. Il est malheureusement illusoire d’espérer pouvoir remplacer ce type de ventirad par un des modèles passifs de ce comparatif, sans forcer un flux d’air dans le boîtier. Les résultats que nous avons obtenus sont pourtant encourageants à ce niveau.

Thermaltake Fanless 103

Le Fanless 103 a été le premier modèle de Thermaltake à revendiquer le mode de fonctionnement fanless. Son design est une curiosité, à trois égards.

Tout d’abord, deux séries d’ailettes sont présentes, indépendantes et perpendiculaires. Chacune est sertie sur trois heatpipes provenant directement de la base. L’ensemble donne une forme bizarre et laisse clairement voir qu’il aurait été possible d’augmenter largement la surface des ailettes, vu le faible espace occupé par celles-ci.

Ensuite, la densité des ailettes est très importante, Thermaltake semblant avoir conçu ce radiateur comme un ventirad classique. Le problème est que la convection naturelle n’apprécie que peu la résistance offerte par cette grande densité d’ailettes : l’air va donc avoir tendance à stagner entre les ailettes, au lieu d’y être très légèrement accéléré du fait de sa montée en température (poussée d’Archimède).

Enfin, Thermaltake a eut l’idée “géniale” de peindre les ailettes en bleu. Habituellement, les constructeurs ont plutôt tendance à traiter la surface des ailettes : certains vont par exemple plaquer or le cuivre, afin de faciliter la libération de chaleur et éviter l’oxydation. Peindre en bleu des ailettes en aluminium ne pourra en revanche que diminuer l’efficacité de ce radiateur, et n’a aucune raison d’être.

Notez qu’une des conséquences de la double série d’ailettes perpendiculaire, est que suivant votre carte mère, ce radiateur sera plus ou moins efficace et adapté à un refroidissement passif ! En effet, la base du Fanless 103 est rectangulaire et vous ne pourrez donc l’installer que dans une seule direction, sur Socket 478 et 754/939. Donc, sur des cartes mères comme l’Asus A8V-E (notre carte mère de test), l’A8N-SLI ou l’Abit AX8, une fois dans le boîtier la convection naturelle pourra se faire.

En revanche, sur des cartes comme la Chaintech VNF4 Ultra ou la DFI LanParty NF4 Ultra, le Socket pivote de 90° : une des séries d’ailettes sera donc perpendiculaire à la verticale (convection naturelle impossible), et l’ensemble sera très dépendant de la présence d’un ventilateur de boîtier arrière de 12 cm.

La surface de dissipation totale atteint 0,26 m², malgré le faible espace occupé, grâce à la grande densité d’ailettes.

Installation

Sur Socket 939, l’installation du Fanless 103 nécessite le retirage de la structure noire d’origine entourant le Socket, afin d’en installer une autre. Un clip de rétention vient ensuite se clipser sur les orifices présent aux quatre coins de cette structure, afin d’exercer une pression sur le centre de la base du radiateur. Cette fixation reste toutefois peu efficace (un seul point de pression), et le radiateur tourne très facilement sur lui-même.

Thermaltake Sonic Tower

Le Sonic Tower est un radiateur dont la base est reconnaissable entre toutes. Reprise sur différents dissipateurs Thermaltake, elle consiste en l’association d’une plaque de cuivre et du soudage de 3 heatpipes en U. Aplatis et collés les uns aux autres, ces caloducs s’éloignent ensuite afin de mieux répartir la chaleur. C’est au moyen de deux séries d’ailettes serties en aluminium que la chaleur doit enfin être transmise à l’air. Atypiques, ces ailettes représente l’association de trois disques identiques centré chacun sur un heatpipe.

Il est étonnant voir choquant que Thermaltake laisse un tel espace entre ces deux séries d’ailettes, qui n’a pas lieu d’être : une seule série d’ailettes bien plus grandes aurait été préférable du point de vue thermique, mais sans doute pas du point de vue du design/marketing… Nous avons calculé pour chaque ailette une surface de dissipation d’environ 37 cm², soit au total 0,41 m². On reste bien au-delà des ventirads classiques, et il s’agit de la surface la plus grande de tous les radiateurs de ce comparatif.

A noter l’emplacement de deux séries de trous afin de permettre la fixation d’un ventilateur de 12 cm. Ce point est sans doute le plus regrettable : le design du Sonic Tower a comme seul mérite de permettre d’installer un ventilateur entre les deux séries d’ailettes, afin de bénéficier du concept de double aspiration-expulsion. Ainsi, la rotation d’un ventilateur placé entre les deux séries d’ailettes entraînerait l’aspiration de l’air qui viendrait refroidir la première série, puis l’expulsion de l’air qui refroidirait la seconde série. Mais non, Thermaltake a placé les deux séries de trous afin que seul un seul bloc profite du flux d’air, tout en déséquilibrant le poids et prenant d’avantage de place.

Heureusement, il est facile de palier à ce défaut. En effet, l’espace laissé entre les deux « tours » permet juste l’installation d’un ventilateur d’une épaisseur de 2,5 cm : il sera alors maintenu entre les deux, sans besoin de rajouter aucune fixation (sauf si le sens de montage sur la carte mère fait qu’une fois dans le boîtier, le ventilateur ne repose pas sur une des tours).

A noter également, la base d’une finition catastrophique : non polie et non plane.

Installation

Le Sonic Tower est compatible Socket A, Socket 939, Socket 478 et Socket 775. Seule la fixation Socket 478 utilise la structure en plastique du socket, les autres fixations utilisant directement les trous de la carte mère. A 692 g et vu la hauteur de 15 cm de la bête, c’est tout simplement le minimum.

Sur Socket 939, une tige métallique permet de maintenir la pression une fois installé à ses deux extrémités des vis munies de ressort. Celles-ci vont prendre appui sur la contre-plaque inférieure, munie d’origine sur les cartes mères Socket 939. Seul soucis, ces vis sont très courtes et la pression qu’il est nécessaire d’exercer pour donner un simple tour de tournevis des deux côtés et déjà forte. En outre, la tige métallique est fine et n’est pas fermement maintenu dans le sillon de la base du Sonic Tower, ce qui peut avoir comme conséquence d’excentrer la pression par rapport au centre de gravité du CPU (dans de faibles proportions toutefois).

Scythe NCU-2005

Le japonais Scythe peut être considéré comme le premier constructeur à avoir osé le pari de lancer et d’assurer la disponibilité en France d’un radiateur entièrement passif pour processeur moderne. Il s’agissait du NCU 1000, lancé fin 2002. Une version 2000 puis 2005 vit le jour, mais toutes restent relativement proches, et basées sur le Heatlane (TS Heatronics).

Le Heatlane

Le Heatlane est une variante intéressante du heatpipe. Il en reprend le principe de base, à savoir l’utilisation intelligente du changement de phase afin de transférer rapidement la chaleur vers la zone froide. Ou plutôt les zones froides, car le Heatlane prend la forme d’un serpentin afin de multiplier le nombre de points en contact avec les zones chaudes puis froides.

Sur le NCU-2005 toutefois, ce schéma n’est pas parfaitement exact puisque le Heatlane ne réalise que deux passes où il est en contact de part et d’autre avec les ailettes. En outre, le NCU-2005 n’est pas en circuit fermé : le heatlane part de la base en contact avec le CPU, et termine sur cette même base, mais les deux extrémités ne sont pas reliées.

Notez enfin que si le heatlane du NCU-2005 est une grande plaque que l’on pourrait croire entièrement creuse, cette plaque est en fait constituée de minuscules tubes placés côte à côte. La texture rugueuse de ce heatlane permet presque de les distinguer de l’extérieur.

On en dénombre une quarantaine, dont le diamètre n’excède pas le millimètre. Ces tubes sont remplis de Freon 134a, et leur taille minuscule permet de favoriser le phénomène de capillarité, par lequel un liquide peut remonter un tube malgré la gravité (loi de Jurin). C’est ce qui permet au NCU-2005 de fonctionner dans toutes les directions, y compris dans le cas (improbable) où le processeur serait situé en haut et les ailettes en bas. En pratique, cela ne constitue toutefois pas vraiment un avantage sur les heatpipes, et les tests tendent à prouver que l’efficacité de ces derniers reste très bonne voir totale même à l’envers, surtout si plusieurs heatpipes sont utilisés conjointement.

A noter que le NCU-2005 est livré en deux parties : la base en cuivre (heatspreader), et le radiateur à proprement parlé. Seul soucis, la base du radiateur est concave, et l’utilisation de pâte thermique n’est pas la meilleure solution pour palier à ce défaut. Il aurait été bon que ces deux parties soient solidarisées par Scythe dès la production en usine : l’interface thermique pourrait gagner en efficacité. Cela dit, si ces deux parties ne sont pas solidaires, c’est pour permettre de faire pivoter le radiateur à 90° (sur certains Socket seulement), ce qui augmente la compatibilité voir l’efficacité dans certaines configurations.

Au total, le NCU-2005 est composé de 4 séries de 16 ailettes en aluminium, et dispose d’une surface de dissipation de 0,14 m², très faible dans l’absolu. Nous verrons ce que cela implique au niveau des performances, mais celles-ci pourront surprendre à la vue de cette spécification. Encore une fois, la surface de dissipation n’est pas le seul facteur à jouer dans les performances des dissipateurs passifs. Il est fourni avec des fixations pour fixer un ventilateur de 12 cm.

Installation

L’installation du NCU-2005 commence, nous l’avons dit, par l’assemblage du radiateur en tant que telle avec la large base en cuivre, qui joue le rôle de répartiteur de chaleur (heatspreader). Comme l’importance de cette interface est grande et malgré le fait que la base du radiateur soit concave, nous avons utilisé ici aussi de l’Artic Silver 3. A ce niveau, n’ayez pas peur de mettre trop de pâte thermique pour ensuite retirer le surplus qui s’échappera sur les côtés lors du vissage avec la base.

Ensuite, l’installation sur Socket 939 passe simplement par l’utilisation de deux vis munies de ressort, qui prendront appui sur la plaque située de l’autre côté de la carte mère. Si votre carte mère en est munie d’une d’origine, celle-ci pourra faire l’affaire, mais Scythe recommande toutefois l’installation de sa propre plaque (identique à celle du Ninja), et qui nécessitera le démontage de la carte mère.

Scythe Ninja

Le Ninja est le tout dernier dissipateur passif du constructeur japonais Scythe. Sa base en cuivre voit la présence de deux séries perpendiculaires de trois heatpipes en U. Par ailleurs, un premier radiateur en aluminium avec des ailettes très espacées est présent sur cette base. La plus grande partie de la dissipation est toutefois assurée par des ailettes carrées en aluminium, serties sur les heatpipes, mais étrangement dotées de plusieurs trous (au centre et sur les diagonales).

Ces trous font perdre 13 % de surface de dissipation à chaque ailette, qui atteint tout de même environ 105 cm². La réponse que Scythe nous a fournit à ce sujet fait un peu office de fourre-tout. Ces trous serviraient en effet à la fois à diminuer la résistance au flux d’air passif, à diminuer le poids total du radiateur, a améliorer son esthétique, et enfin le trou du milieu servirait à laisser l’air réchauffé par la base s’échapper. Nous remettons clairement en question ce dernier argument, vu qu’un fois installé dans un boîtier, ce trou ne sera pas vertical mais horizontal, alors que jusqu’à preuve du contraire la chaleur a bêtement tendance à monter…

Au total, la surface de dissipation atteint 0,26 m², du fait d’un faible nombre d’ailettes. Toutefois, l’avantage de ces ailettes est qu’elles sont ici aussi bien plus espacées que sur le Sonic Tower par exemple (mais moins que sur le NCU-2005), et présentent donc une résistance bien moindre, bien plus adaptée à la convection naturelle. De plus, les 3 heatpipes supplémentaires permettent a priori un meilleur transfert de la chaleur, de la base vers les ailettes.

Installation

Le système de fixation du Ninja est pénible à mettre en place. Le radiateur est muni de deux tiges qui se fixent sur la structure en plastique du Socket 478, et sur tous les autres Socket, l’installation du Ninja passe par le remplacement de la plaque de fixation d’origine par une disposant de ces trous. Cela signifie donc le démontage complet de la carte mère afin d’installer tout d’abord une contre-plaque metallique au dos de la carte mère, puis le vissage sur celle-ci de la structure en plastique, de l’autre côté. Enfin, il reste à insérer les 4 clips de fixations du Ninja sur cette structure. Or la pression nécessaire à cette opération est très élevé et peu rassurante, et là encore vous devrez l’effectuer en dehors du boîtier et sans module mémoire installé de préférence.

Le test

Vu les particularités des radiateurs testés, il aurait évidemment été une erreur de leur appliquer un protocole de test standard et identique à ceux des ventirads classiques. Le premier élément concerne le fait que pour que la convection naturelle puisse se faire, il faut que les ailettes du radiateur soient parallèles à la verticale, ce qui exclut donc tout test hors boîtier effectué sur une carte mère à plat. Si cette disposition permet de mieux contrôler certains éléments (température et flux d’air extérieur principalement), elle place les ailettes des radiateurs à la verticale, ce qui est acceptable uniquement dans le cas d’un flux forcé.

Notez que c’est ce problème qui exclut l’utilisation de ces radiateurs dans des boîtiers de PC Home Cinema qui ne disposeraient pas d’un minimum de ventilation interne. Cela dit, même si c’est le cas la plus grande prudence reste de mise : tous ces radiateurs sont en effet gigantesques, et aucun n’a pu rentrer dans un Silverstone LC10M, du fait de cette barre de fixation située juste au-dessus du Socket. Le constat reste malheureusement le même du côté de l’Arisetec HT400, dont l’épaisseur de 15 cm n’est pas plus importante que la hauteur des radiateurs seuls (hors cartes mère, entretoises et épaisseur du Socket donc). Dans tous les cas, l’utilisation de tels radiateurs dans un PC HC nécessitera donc d’une part un boîtier suffisamment grand et bien agencé, et d’autre part un minimum de ventilation interne afin de forcer le flux sur les ailettes.

Tous les tests se sont donc déroulés dans un boîtier, en l’occurrence le Cavalier 1, un boîtier orienté vers le silence (porte en façade avant et faible ventilation). Nous l’avons utilisé dans trois configurations différentes, qui nous paraissent très intéressantes à mettre en parallèle mais aussi révélatrice des différentes utilisations possibles de ces radiateurs.

Le processeur retenu pour le test est un Athlon 64, les Prescott n’étant clairement pas les processeurs à viser pour ces radiateurs. Nous avons principalement utilisé un 3800+ core Venice (0.09µ + Dual Stress Liner), core avec lequel AMD achève sa transition au 0.09µ, ce qui les rend les Athlon 64 aptes à se satisfaire d’un refroidissement passif (environ 25 W de gagnés à fréquence équivalente avec les Newcastle 0.13µ). Quand au Pentium M, il est si peu gourmand qu’il n’a pas besoin de tels monstres : le ventilateur fourni avec le CT-479 se révèle déjà suffisant et inaudible une fois sous-volté et enfermé dans un boîtier.

La carte mère utilisée est l’Asus A8V-E, basée sur le K8T890. Certes, elle possède d’origine un ventilateur de chipset bruyant, mais celui-ci n’a pas sa place et nous l’avons simplement débranché pour toute la durée des tests, ce qui n’a posé aucun soucis de stabilité (bien que le radiateur soit réellement brûlant avec un FSB de 200 MHz). Par ailleurs, nous avons utilisés deux barrettes de 512 Mo PC3200 Ballistix 2-2-2 (là aussi, on comprend l’utilité des heatspreaders de barrettes mémoires au cours de ce type de tests), un disque dur Samsung P80 160 Go avec AAM activé, une GeForce 6200 Turbocache 32 Mo (passive là aussi).

Récapitulatif, performances

Le cinquième radiateur que nous avons inclut à ce comparatif est le Thermalright XP-120. En effet, bien que celui-ci se fasse dépasser par le XP-90C niveau performances, le XP-120 dispose d’atouts bien spécifiques aux radiateurs passifs : des ailettes en aluminium, et une surface de dissipation conséquente. Il nous servira de point de référence face aux différents tests que nous allons réaliser.

Ce tableau nous permet de voir assez clairement la différence de “philosophie” entre Thermaltake qui mise tout sur la surface de dissipation via notamment la densité d’ailettes (du même ordre que celle du XP-120, une solution active), alors qu’au contraire Scythe cherche avant tout à conserver un large espacement entre chaque ailette. Au final, nous avons isolé deux caractéristiques qui nous semblent importantes pour un dissipateur actif ou passif : la surface de dissipation et l’espacement entre les ailettes. Par curiosité, nous avons également calculé le produit des deux, dont nous reparlerons plus loin. Le dissipateur obtenant le coefficient le plus élevé (le Ninja) est celui qui réalise le meilleur compromis entre surface de dissipation et écartement des ailettes.

Notez par ailleurs l’importance qu’ont prit les heatpipes dans les dissipateurs actuels, qui en embarquent de plus en plus. C’est notamment ce qui explique le tarif assez élevé de la majorité de ces radiateurs. Le Ninja est par ailleurs un produit très récent dont la disponibilité est encore faible.

Performances

Semi-passif

Le premier cas d’utilisation est celui recommandé par les constructeurs eux-mêmes : un ventilateur de boîtier de 12 cm est installé à l’arrière (le modèle fourni d’origine par Coolermaster, et qui est très discret), et une alimentation avec ventilateur inférieure est utilisée (la TTGI 400 W, munie de 2 ventilateurs changés par des modèles silencieux). Aucun autre ventilateur n’est présent, et le boîtier est fermé. L’ensemble demeure très reposant, et notre sonomètre relève une valeur de 39,6 dBA à 30 cm devant le boîtier (contre 29,2 dBA une fois éteint).

Le processeur était ici abaissé à 1.8 GHz et Burn K7 était utilisé, le but premier étant la comparaison entre les cinq radiateurs. Tous les tests ont étés exécutés deux fois dans les mêmes conditions, le meilleur résultat étant retenu (une moyenne n’aurait fait que pondérer les erreurs). L’équilibre est ici généralement obtenu en un peu moins d’une heure.

Avec un léger flux d’air forcé, c’est le Ninja de Scythe qui l’emporte facilement. Le NCU-2005 et le Sonic Tower sont ici au coude à coude, alors que ces radiateurs sont complètement opposés au niveau de leur conception, avec une grande densité d’ailettes chez Thermaltake contre une faible surface de dissipation mais un écartement maximum entre les ailettes chez Scythe. Le Ninja est pour sa part assez équilibré entre les deux. En fait, les trois paliers de performances qu’on observe ici sont exactement les mêmes que nous obtenions plus tôt via le produit de la surface de dissipation avec l’écartement des ailettes. Un constat intéressant, qui traduit l’importance de trouver le bon compromis entre ces deux facteurs vu que les dimensions atteintes par ces radiateurs sont déjà énormes et peuvent difficilement augmenter.

Dans l’absolu enfin, les températures obtenues ici sont très acceptables puisqu’avec une température ambiante de 23°C, le Ninja maintient l’Athlon 64 3000+ sous Burn K7 à 53°C.

Performances (suite)

Actif

Ce n’est pas le mode de fonctionnement privilégié des quatre radiateurs passifs disponibles, mais il est intéressant de voir comment évolue la hiérarchie en rajoutant à la configuration présentée précédemment, un Papst F/2GL alimenté en 5 V (inaudible). Trois de ces radiateurs permettent en effet la fixation d’un ventilateur de 12 cm, et seul le Fanless 103 a du être exclu, alors que c’est sans doute la seule situation où il aurait pu se montrer sous un meilleur jour.

Dans le cas du NCU-2005 et du Ninja, le Papst était placé en aspiration, au sommet du radiateur. Dans le cas du XP-120 au contraire, le ventilateur soufflait l’air sur les ailettes, comme ce radiateur a été conçu pour. Enfin, dans le cas du Sonic Tower nous avons choisit de monter le ventilateur entre les deux tours. Certes, ce n’est pas la configuration prévue à l’origine, mais cette modification est enfantine à réaliser, alors que le gain en performance est potentiellement énorme. En effet, dans cette configuration le Sonic Tower bénéficie d’un double flux.

Avec une convection forcée, c’est désormais la surface de dissipation et la densité d’ailettes qui priment. Le NCU-2005 et le Ninja sont donc largués face au XP-120, et plus encore au Sonic Tower, ce qui est une surprise ! Ce dernier se révèle toutefois très performant avec un ventilateur au milieu.

Passif

Enfin, nous avons testé ces radiateurs en supprimant tout ventilateur, y compris celui de l’alimentation (l’air aspiré par celle-ci est en fait isolé du boîtier). Pour ce dernier test, le but était double : comparer les radiateurs bien sûr, mais également déterminer la fréquence maximale qu’il est possible d’atteindre avec chacun de ces radiateurs. Pour cela, nous avons revu notre choix de logiciel de test.

En effet, si Burn K7 a comme principal intérêt de faire chauffer au maximum les Athlon 64, il ne faut pas perdre de vue que personne n’utilise ce logiciel couramment. Il aurait donc été erroné de valider les fréquences de fonctionnement supportées à partir de ce logiciel. Nous avons donc plutôt cherché l’application usuelle faisant le plus chauffer le processeur, en dehors des logiciels scientifiques de type Seti@home. Après plusieurs essais, nous avons retenu Doom 3 (en gameplay réel et non en mode benchmark).

De la même manière, nous avons ici utilisé un Athlon 64 Venice 3800+, mais dont nous avons abaissé la tension à 1.3 V. Cette simple modification permet de gagner une dizaine de watts et d’abaisser encore la température du processeur, tout en restant stable même à très hautes températures sur Doom 3. Enfin, nous avons laissé le panneau de gauche du boîtier ouvert, afin d’éviter l’effet « cocote minute ». Cette dernière manipulation ne pose là encore pas le moindre problème puisqu’il n’y a quasiment plus de bruit dans le boîtier (31,0 dBA selon le sonomètre).

Dans cette configuration, seuls deux de nos cinq radiateurs ont pu stabiliser l’A64 3800+ : les deux Scythe, avec un léger avantage pour celui qui dispose des ailettes les plus espacées, le NCU-2005. Au final, la température du processeur est évidemment haute mais pas alarmante, puisque de 69 °C dans le cas du NCU-2005.

Derrière, les résultats sont mauvais. Avec le Fanless 103, la fréquence a du être descendu de 2.4 GHz à 1.8 GHz pour voir la température se stabiliser à 84°C. Le Sonic Tower fait pire encore, puisqu’il a fallu descendre à 1.6 GHz (81°C à l’équilibre). Quand au XP-120, en à peine 10 minutes sous Doom 3 la température interne a atteint le record de 104°C, ce qui démontre bien encore une fois à quel point dissipateurs actifs et passifs sont deux domaines extrêmement différents.

Bilan, conclusion

Le premier constat de ce comparatif est une heureuse surprise : il est aujourd’hui possible de refroidir correctement un processeur haut de gamme très performant (Athlon 64 3800+) via un radiateur passif, sans aucun flux forcé dans le boîtier ! Cette prouesse repose sur deux points : d’une part, la transition complète des processeurs AMD au 0.09µ, qui leur permet d’améliorer encore leur rapport performances/dissipation, et d’autre part la recherche effectuée par Scythe au niveau des radiateurs prévus pour fonctionner de manière entièrement passive.

Le deuxième point à souligner et la différence de hiérarchie qu’il est possible d’obtenir suivant la manière dont on évalue ces radiateurs. La conception des radiateurs passifs est en effet à part, et l’erreur que réalise Thermaltake à ce niveau est de transposer à ses Fanless 103 et Sonic Tower des principes vrais seulement dans le cas d’une convection forcée. Si le Sonic Tower se révèle ainsi être un très bon radiateur lorsque couplé avec un ventilateur à faible vitesse, il se révèle par contre désastreux en fonctionnement passif.

Il faut donc, encore une fois, définir ce que vous voulez privilégier avant de choisir votre radiateur. En refroidissement actif mais silencieux, c’est le Sonic Tower qui s’en tire le mieux, alors qu’en mode passif il s’agît du NCU-2005, secondé par le Ninja. Au sein de la gamme Scythe, le Ninja n’affirme d’ailleurs une nette supériorité sur son prédecesseur que dans un environnement semi-passif, avec ventilateur de boîtier. N’oublions pas non plus qu’il est moins cher d’environ 15 €.

Notez que la présence d’un ventilateur de boîtier sous-volté ou d’une alimentation silencieuse mais ventilée reste dans tous les cas conseillé, même si notre système de test est resté parfaitement stable. En effet, si lors de l’exécution de logiciels de bureautique les températures restent très raisonnables, au bout de plusieurs heures de jeu dans un environnement purement passif tous les éléments ont tendance à beaucoup chauffer (chipset, mémoires, MOS-FET, etc.), bien que le disque dur reste aux environs des 43°C. La durée de vie de l’ensemble bénéficiera donc toujours d’un minimum de ventilation en pleine charge, même si encore une fois nous avons prouvée qu’elle n’était pas obligatoire.

Conclusion

Si le bilan de ce comparatif est très positif, il ne faut pas perdre de vue qu’il ne concerne qu’une partie des processeurs disponibles à l’heure actuelle. La situation est clairement plus limitée dans le cas des Athlon 64 0.13µ, et plus encore des Prescott. A l’avenir, la démocratisation des processeurs dual-core risque de compliquer encore la tâche des constructeurs de radiateurs passifs.

Par rapport à un processeur mono-core de fréquence équivalente, la caractéristique de ces processeurs est en effet de doubler le dégagement thermique mais en conservant une densité thermique identique. En clair, l’énergie dissipée double, mais la surface de dissipation côté processeur double aussi, ce qui reste la principale caractéristique. Du coup, la température interne de ces processeurs ne devrait pas trop augmenter avec les dissipateurs actifs, mais la tâche des dissipateurs passifs va devenir extrêmement ardue. Surtout que la chaleur libérée au sein du boîtier va également croître considérablement, ce qui va donc augmenter la température de l’air au contact des ailettes. Un cercle vicieux dont on se demande comment les constructeurs de radiateurs pourront se sortir, même si certains ont déjà fait preuve de merveilles vu les performances atteintes actuellement.

Nous tenons à remercier pour le prêt le magasin :