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Kit 1A-Cooling BlackLord 120 - Page 7/9

Rédigé par David D. - 22/09/2004
Catégorie : Watercooling



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Ecarts de température CPU/eau

Pour caractériser l'efficacité du 1A-HV3 on relève les écarts entre la température du CPU et celle de l'eau en entrée du bloc. Pour avoir une vision claire de ces écarts, on réalise plusieurs montages (4 ici) et l'on moyenne les écarts obtenus. Grâce à la fixation à appui central et à la grande surface de l'IHS les écarts se tiennent à environ ±0.3 °C. Pour pallier à la résolution logicielle de 0.5 °C, on joue également sur la ventilation pour changer la température d'équilibre de l'eau afin de doubler le nombre de mesures. Ca permet d'avoir une très vaste plage d'écarts permettant de cerner cette erreur d'affichage.

Chacun des blocs testés a évidemment subi plusieurs montages comme d'habitude pour les raisons évoquées ci-dessus. Le débit intervenant dans l'écart relevé avec plus ou moins d'influence, n'oubliez pas que les différents blocs sont utilisés dans leur kit respectif et qu'une indication de débit réel est donnée pour avoir un maximum d'informations. Avec le débitmètre, je pourrais gérer le débit mais la faible résolution de la sonde du processeur ne permettrait pas de distinguer nettement les écarts et une instrumentation plus lourde serait nécessaire.

A noter également que mes protos ont tous été de nouveau testés en utilisant la fixation du 1A-HV3 par soucis d'équité au niveau de la pression de serrage contrôlable visuellement. En effet, l'ancienne fixation trop rudimentaire ne serrait pas assez sur seulement 2 points en diagonale sous peine d'éclater le PCB de la carte mère. Les nouveaux résultats sont très légèrement meilleurs que ceux obtenus il y a 6 mois grâce au meilleur appui et leurs proximités montrent une bonne reproductibilité des mesures grâce à un maximum de précautions et de contrôle.

Les essais se font à 2 puissances dissipées différentes qui valent respectivement ~70 W (3.4 GHz @ 1.39 V) et ~110 W (3.4 Ghz @1.81 V) réels car plus la puissance est importante plus les écarts entre waterblocks seront très nets. Voici donc dans le tableau ci-dessous tous les relevés bruts obtenus lors des 12 jours de tests. Pour ne pas surcharger inutilement, je ne présente que 2 montages chacun sachant que les autres donnent les mêmes écarts et seront utilisés dans la suite du dossier :

On regroupe toutes ces données sous une forme graphique beaucoup plus lisible en y intégrant les moyennes statistiques. On donne les écarts en Idle pour information et en Full Load pour la performance réelle :

Le 1A-HV3 est largement en tête des waterblocks commerciaux que j'ai eu l'occasion de tester et je ne suis pas le premier à l'affirmer donc ce n'est pas vraiment une surprise. Le point intéressant c'est qu'il est derrière les protos avec le Pentium 4 mais c'était un peu prévisible avant même de l'avoir en main. En effet, le 1A-HV3 utilise des minicanaux de 0.5 mm pour distribuer l'eau un peu comme le proto 0.5 à ailettes droites mais sa surface mouillée est assez petite vu le design. Il suffit de regarder, après avoir enlever les embouts, l'écartement des trous dans les feuilles de cuivre pour avoir la largeur des canaux transversaux (~8 mm). Le défaut c'est que des ailettes toutes droites ne sont pas ce qu'il y a de plus performant et la version à ailettes recoupées à 90° le montre clairement.

Cette 2ème version optimisée permet d'avoir un écoulement bien plus turbulent sur une même surface mouillée d'où une amélioration du transfert thermique ailettes/eau (rupture périodique de la couche limite, voir le dossier consacré). La version en 0.3 mm est une version à ailettes droites mais la surface mouillée est augmentée de 80 % par rapport au 0.5 et la perte de charge est aussi inférieure (et non pas le contraire) donc le débit qui le traverse, à pompe égale, est supérieur. Bilan, plus de surface et plus de débit signifie encore plus de performances entre le 0.5 et le 0.3 non recoupés ce qui est visible. Le 0.3 reste néanmoins inférieur au 0.5 recoupé, les ailettes droites montrant quelques limites...

Le fait que les protos soient à base monolithique en cuivre permet d'éliminer également les résistances thermiques entre les feuilles du 1A-HV3 car le contact n'est jamais parfait entre 2 pièces, même comprimées, et l'on évite un posage sur du laiton avec l'IHS du Pentium 4. La finition de la base rentre également en ligne de compte puisque celle du 1A-HV3 n'est pas d'une finition optimale niveau rugosité, contrairement aux protos. Imaginez maintenant une version recoupée en 0.3 mm qui offrirait théoriquement des performances encore meilleures ça serait idéal mais malheureusement elle n'a pas vu le jour... et ne le verra pas a priori.

Le 1A-HV3 est donc un excellent waterblock très facilement disponible mais pas le meilleur dans l'absolu. Les fabricants cherchent toujours à compliquer pour pas grand chose...

Influence du débit sur la performance du waterblock

Le kit 1A-Cooling peut comporter une Eheim 1048, moyennant un surcoût évident, donc on remplace la 1046 d'origine par une 1048 et on observe les différences sur le Pentium 4 avec un 3ème montage (qui confirme les écarts des 2 précédents). Pour se faire, on ne touche absolument pas au waterblock durant les essais pour éviter tout décalage de température, on ne change que la pompe de la Pumpstation en 30 secondes et tout le reste ne bouge pas.

On réalise 2 essais pour chaque pompe sur ce même montage mais à une ventilation différente pour avoir des températures d'équilibre différentes afin de prendre en compte les erreurs d'affichage de la température. Ca permet d'avoir une meilleure vue des écarts et de déceler si un gain est important ou juste dû à la résolution des sondes (il y aura de toute façon un gain mais pas forcément détectable). Les essais se font uniquement à la plus grosse puissance disponible (3.4 GHz à 1.81 V) pour accentuer la visibilité du gain :

La différence de performance est quasiment imperceptible en tenant compte de l'erreur de mesure. Ce résultat n'est pas très surprenant en fait d'après ce qu'on a vu au dessus sur les débits. Comme le circuit est relativement restrictif et les courbes de pompes relativement proches, la différence de débit observée de 10 L/h entre les 2 circuits est insuffisamment élevée pour provoquer un gain appréciable.

L'emploi d'une Eheim 1048 n'est donc nécessaire que si vous comptez paralléliser plusieurs blocs sans perdre trop de débit dans chaque branche. Et encore, c'est à étudier car la mise en série est peut être toute aussi valable sans perte visible de performances. En effet, on est déjà tellement restrictif que l'ajout d'un bloc ne changera pas grand chose à la raideur de la courbe de perte de charge, donc au débit et puis ça facilitera l'assemblage.

La 1046 est ici la plus adaptée à tous les niveaux (bruit, taille, consommation électrique, prix, fiabilité) pour watercooler un CPU seul. Inutile donc, à mon sens, de surdimensionner le circuit avec une 1048 pour un gain ridicule et un prix plus élevé. Les gains seront plus élevés en retravaillant juste le circuit tout entier avec le changement d'embouts et de tuyaux plutôt qu'en changeant de pompe.

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