Que valent les ventirads box ?

Introduction

Un ventirad haut de gamme peut coûter plus de 60€, somme non négligeable surtout si l’on cherche à économiser le plus possible à ce niveau pour se lâcher sur le processeur. Si les adeptes de l’overclocking cherchent le plus souvent à investir dans un ventirad de qualité de manière à pousser plus loin leur processeur (à raison), de même pour les fans de silence, il ne faut pourtant pas oublier que les processeurs box sont fournis avec leur propre ventirad. Plus ou moins impressionnants suivant les processeur, nous nous sommes donc attachés à voir comment les ventirads box soutiennent la comparaison avec leurs concurrents et en particulier où se fait la différence.

Lors du premier volet de notre comparatif, 45% de recalés, nous avons vu qu’environ un ventirad sur deux présentait de sérieux problèmes. Le second volet, du bas de gamme jusqu’au watercooling, s’est achevé sur un meilleur résultat global.

Dans cette partie, nous étudierons les solutions livrées avec les processeurs, qu’on appelle “ventirad box”. Certains produits auront un air de déjà vu pour vous au cours de cet article : les ventirads Intel constituent une sorte de standard. Nous tenterons de répondre à la question suivante : peut-on se satisfaire des ventirads box, ou bien faut il se tourner vers une autre solution ?

Afin de rendre ce comparatif plus attrayant, nous avons constitué un éventail de solutions pour socket 775, parmi lesquels des produits exotiques comme les premier prototypes qui ont accompagné le lancement du core Prescott, et le légendaire “Performance FMB” qu’Intel a sorti à l’occasion du lancement des premiers dual core Extreme Edition. Ils rivaliseront avec trois des ventirads box ordinaires qui accompagnent les actuels CPU Core 2, core Conroe, du géant de Santa Clara.

Les deux précédentes parties du comparatif sont disponibles ici :

• La première partie du comparatif
• La seconde partie du comparatif

Voici pour mémoire notre protocole de test et système de notation :

• Le protocole de test
• Les critères de notation

Le premier ventirad du Prescott

A l’époque où Intel a lancé le socket 775, les processeurs étaient encore basés sur le core Prescott gravé en 90 nm. Ce dernier est connu comme étant un des plus gourmands en énergie du fondeur, dissipant largement plus de chaleur que ses prédécesseurs basés sur le core Northwood en 130 nm. A nouveau socket, nouveau ventirad box : il s’agit du Prescott FMB2 que nous testons ici, dont le nom ne laisse aucun doute quant au core pour lequel il a été destiné.

L’ancêtre de tous les ventirads box sur socket 775 a eu un impact retentissant sur ses successeurs. Sa conception basique, un ventilateur brassant l’air sur un radiateur dont les ailettes forment des arches, a été maintenue sur les générations suivantes à quelques détails près : dans certains cas, la taille et l’orientation des ailettes ont été modifiés, ces dernières ont été divisées en deux, la base en cuivre du radiateur s’est élargie, ou bien la vitesse du ventilateur a été ajustée en fonction des besoins du processeur.

Les FMB-2 de présérie ont laissé un souvenir quasi-impérissable à notre équipe, tout simplement pour leur bruit assourdissant, qui plus est en comparaison des précédentes versions sur socket 478. Excédant les 46 dB(A), ce ventirad dépassait alors quasiment tout ce que nous avions pu tester à l’époque. Malheureusement, les nuisances sonores ne se sont pas traduites par de bonnes performances : à 93 ° C, notre quad core a frisé le mode de protection, ce qui en fait un mauvais choix pour les processeurs multi-core actuels.

Le ventirad le plus bruyant de l’histoire

La sortie des CPU dual core de la famille Pentium D 800 fut elle aussi marquée par une hausse vertigineuse du dégagement calorifique : il fallait soudain refroidir deux cores en 90 nm sur un seul socket. Intel spécifia une dissipation thermique de 130 W, poussant ainsi les ventirads de l’époque dans leurs derniers retranchements voire même au-delà. On ne pouvait alors exploiter tout le potentiel du processeur, parce qu’il se mettait en protection (et réduisait donc ses performances) pour éviter une surchauffe.

L’histoire ne s’arrête pas là pour autant, puisqu’Intel lança le Pentium Extreme Edition 840 cadencé à 3.20 GHz. La vitrine technologique du fondeur chauffait encore plus que ses semblables, chose peu surprenante dans la mesure où ce dernier était aussi un dual core. Il supportait également la technologie Hyper-Threading, pour un total de quatre cores virtuels.

Afin de refroidir convenablement ce processeur, Intel commença à envoyer des exemplaires de tests à la presse avec le fameux, ou plutôt l’infâme Performance FMB. Première version d’un ventirad box à comporter des ailettes dans le sens opposé à celui du ventilateur, il arborait également une petite grille de protection au dessus du ventilateur.

Entendre ce ventilateur en action est tout sauf une expérience plaisante. A 61 dB(A), on l’entend distinctement même en se trouvant à quelques pièces de là. Les performances ne répondent pas non plus aux besoins actuels : même à plein régime, c’est-à-dire presque 5000 tr/min, le Performance FMB ne maintient la température du processeur qu’à 76 °C.

XP01 : mieux mais pas top

Intel a pris conscience que le Performance FMB, dépassant les 60 dB(A) en action, ne serait pas une solution viable pour la grande majorité des utilisateurs. C’est pourquoi Intel s’inspira du design de ses propres ventirads box, le développant pour créer le XP01 S2683 qui comportait un cœur en cuivre plus imposant. Pour aller plus loin, le fondeur augmenta également la pression sur la surface de contact. Bien que ce modèle utilise le même système de fixation à points que ses prédécesseurs, sa base en cuivre est légèrement plus haute, augmentant la pression sur la surface d’échange avec le CPU. Ce changement se retrouve sur tous les modèles depuis lors.

Tout comme le Performance FMB, les ailettes du XP01 sont orientées vers la gauche avec un ventilateur tournant dans le sens opposé. Grâce à son cœur amélioré, le XP01 a été en mesure de maintenir le processeur à 84 °C. Avant de pointer du doigt cette température plus élevée que celle obtenue avec le Performance FMB, précisons qu’elle s’obtient avec une vitesse de rotation du ventilateur nettement inférieure, seulement 2800 tr/min, et 47 dB(a) soit un niveau de bruit nettement plus acceptable.

Ventirad des E6700/E6600

Même l’actuel ventirad box, vendu avec les Core 2 Duo core Conroe, est basé sur le design de référence type. Néanmoins, il ajoute un autre changement au design puisque ses ailettes se séparent en deux et sont orientées vers la droite, tout comme c’était le cas sur les premiers prototypes. Le ventilateur tourne vers la droite lui aussi. Comparé aux ventirads de préséries, le bloc d’aluminium est par ailleurs réduit de 8 mm, mesurant 30 mm de hauteur.

Bien que tournant à vitesse quasi-identique, le potentiel de cette solution est inférieur à la version comportant un plus gros cœur de cuivre. A pleine charge, le processeur atteint 89,5 °C avec ce modèle. En idle, la température tombe à 41,5 °C.

Plus lent pour les E6400/E6300

La dissipation thermique est proportionnelle à la fréquence du core : plus la fréquence du CPU est élevée, plus la chaleur dégagée est importante. L’inverse est également vrai cependant, les processeurs cadencés à plus basse fréquence nécessitent des solutions de refroidissement moins élaborées.

C’est pourquoi les Core 2 Duo E6300 et E6400 embarquent une version modifiée du ventirad box. Bien qu’utilisant le même design que ses semblables, un cœur de cuivre entouré d’ailettes en aluminium, il arbore un ventilateur différent. Son moteur ne fonctionne qu’avec 2,4 Watts, par rapport à celui de 4,7 Watts qui équipe les solutions plus performantes.

Le moteur du ventilateur étant moins puissant, les vitesses de rotation sont aussi moins importantes. Ce modèle affiche une vitesse maximale de 1740 tr/min, alors que la vitesse en idle est de 820 tr/min.

Une version aussi réduite n’est plus en mesure de refroidir le quad core. En pleine charge, la température du processeur grimpe à 92,8 °C, juste en dessous du seuil de sécurité. Point positif, le ventirad ne génère jamais plus de 40 dB(A) grâce à un ventilateur plus lent, en aucun cas trop bruyant pour devenir dérangeant.

Aluminium pour les CPU entrée de gamme

Alors que les modèles Core 2 les plus modestes ont des solutions équipées de ventilateurs moins rapides, Le géant de Santa Clara fait de vraies économies sur les produits qu’il considère comme l’entrée de gamme. Ces processeurs appartiennent à la série Pentium Dual Core E2100, bien qu’ils soient, eux aussi, basés sur le core Conroe. Ils sont systématiquement accompagnés d’un ventirad en aluminium.

Le premier regard ne permet pas de savoir ce qui diffère entre le ventirad box des Pentium Dual Core et ses semblables. L’aluminium étant nettement moins cher que le cuivre, il y a ici un bon potentiel pour réduire les coûts. De plus, une étape très coûteuse peut être sautée puisqu’il n’est plus nécessaire d’insérer dans le corps en aluminium le cœur en cuivre utilisé sur les modèles plus haut de gamme pour des raisons thermiques. D’autre part, l’utilisation de l’aluminium a un effet positif sur le poids du ventirad : avec seulement 330 grammes, c’est la plus légère des solutions de refroidissement à air de tout le comparatif, soit 106 grammes de moins par rapport à la version cuivre.

Grâce à la faible dissipation thermique des processeurs appartenant à la famille Pentium Dual Core, même les versions aluminium du ventirad se contentent d’un ventilateur à basse vitesse. Les nuisances sonores sont donc logiquement équivalentes à celles de la version cœur en cuivre (à ventilateur égal).

Comparaison des cœurs : le cœur en cuivre est inséré dans le radiateur en aluminium pour augmenter la capacité de dissipation thermique du ventirad. Les performances de la version aluminium ressemblent assez à ce qu’on pourrait attendre d’une solution clairement bas de gamme. En pleine charge, le processeur a tant chauffé qu’il s’est mis en protection : nous avons mesuré une température de 98 °C. La température en idle est à 54 °C.

Le rôle de la pâte thermique

Afin de maintenir l’équité entre les solutions de ce comparatif, chaque produit a été testé avec la même pâte thermique, l’Amasan T12 en l’occurrence. Par le passé, nous avons déjà vu que le choix de la pâte thermique pouvait avoir un fort impact sur les performances en refroidissement. Le Pentium 660 n’était par exemple pas suffisamment refroidi avec une autre pâte thermique, ce qui provoqua une mise en sécurité et donc une baisse de sa fréquence.

Une des spécificités des ventilateurs box d’Intel est la pâte thermique utilisée, qui ne peut en revanche pas être réutilisée en cas de changement de processeur. Pour voir ce qu’elle vaut par rapport à l’Amasan T12, nous avons fait des tests avec le ventirad en aluminium et celui en cuivre (avec ventilateur basse vitesse).

Les résultats furent assez surprenants. Avec la pâte thermique Intel, même la version aluminium était en mesure de maintenir le quad core à 88 °C, soit en dessous du seuil de mise en sécurité. Les résultats se sont également améliorés de quelques degrés avec la version cuivre, la température atteignant 83 °C. A charges moins élevées, la différence de température entre l’Amasan T12 et la pâte thermique Intel est de l’ordre de 3 °C.

Récapitulatif des scores

Performances de refroidissement

Nuisances sonores

Poids et Ventilation

Conclusion

La dissipation thermique augmente de façon proportionnelle avec la fréquence d’un processeur : plus la fréquence du CPU est élevée, plus la chaleur dégagée est importante. Ce n’est pas vraiment un scoop. L’inverse est également vrai cependant, les processeurs cadencés à plus basse fréquence nécessitent des solutions de refroidissement moins élaborées. C’est pourquoi les fabricants de CPU livrent leurs modèles peu véloces avec des ventirads moins efficaces. La troisième partie de ce comparatif vous permet donc de comparer les solutions testées précédemment aux ventirads box.

L’intérêt d’acheter une solution de refroidissement à part est évident. Bien que tous les ventirads box parviennent à suffisamment refroidir le processeur, il vous faudra faire avec des nuisances sonores supérieures à celles rencontrées avec une solution achetée séparément. D’autre part, la plupart des ventirads box n’offrent qu’une toute petite marge de manœuvre en termes de refroidissement, faisant donc d’eux un mauvais choix dans une perspective overclocking.

Il faut également prendre note du fait que les divers modèles de processeurs sont accompagnés de ventirads différents. Bien que tous les modèles se ressemblent, il existe des différences majeures au niveau de la performance et des nuisances sonores.

La facilité d’installation est un point positif partagé par tous les ventirads box Intel. Tous les modèles depuis les premières préséries utilisent le système de fixation à pointes qui permet une mise en place rapide et simple. Ceci explique pourquoi ces solutions sont si populaires chez les assembleurs.

Notre petite rétrospective a montré que si les principaux traits du design n’ont que très peu changés ces dernières années, Intel n’a eu de cesse de modifier, optimiser et améliorer ses modèles dans le but de les adapter aux processeurs qu’ils accompagnent. En prenant le ventirad du Pentium Dual Core comme exemple, on constate qu’une nouvelle solution ne refroidit pas forcement mieux un processeur que ses prédécesseurs, mais peut offrir d’autres avantages : être plus discret, plus léger ou diminuer les coûts. Intel produit de nouveaux ventirads pour les nouveaux core Penryn des familles 8000 et 9000, qui sont nettement plus petits que les précédents modèles. Nous testerons ces versions dans une prochaine partie du comparatif.