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Waterblocks à caloduc TTIC - Page 8/11

Rédigé par David D. - 23/05/2005
Catégorie : Watercooling



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Performances thermiques

Les premiers tests consistent à vérifier la répétabilité des mesures faites sur le waterblock à tester. Suivant l'agencement de la pâte thermique et la manière de serrer, une petite variation existe toujours et il faut essayer de la quantifier. Quatre montages distincts, étalés sur plusieurs jours, sont réalisés pour chaque waterblock afin d'avoir quatre mesures indépendantes de l'écart entre Tc et Eau IN, à 3 L/min et après une heure de pleine charge avec BurnP6 jusqu'à l'équilibre thermique. On contrôle la montée en température, car la température de l'eau est régulée pour se stabiliser entre 34 et 35 °C. De là, on en tire la température moyenne et l'écart type pour la dispersion des mesures.

La répétabilité des montages apparaît excellente avec un écart type très faible autour de la valeur moyenne et sans points aberrants. La présence de l'IHS y est pour beaucoup, car il est difficile de partir de travers. De plus, la fixation possède des butées, ce qui fait que l'appui est toujours le même.

Cette méthode statistique sur un débit donné est évidemment plus rapide que de faire plusieurs fois les mesures des performances sur toute la plage de débit pour s'assurer de la validité. On utilise ces données pour corriger les mesures prises par la suite sur un montage défini de 0 à x L/h, afin d'y inclure des barres d'erreurs qui représentent l'intervalle de confiance dans lequel la courbe peut se trouver.

On aurait aussi pu penser que les quatre entretoises gêneraient un peu l'appui contre le processeur, mais des tests réalisés sans celles-ci ne montrent aucune amélioration. La hauteur est donc bien ajustée et la distance PCB-IHS est correcte. Voici donc les mesures obtenues tous les 0,5 L/min pour les deux waterblocks fournis.

On note que la sonde interne du CPU, notée "CPU mobo", affiche une température proche de la vérité puisqu'en prenant en compte la résistance thermique du joint entre le die et l'IHS ainsi que la résistance thermique du silicium en lui-même, on retombe près de la valeur du thermocouple. De plus, les écarts CPU-Tc sont constants avec une valeur de 8,5 °C environ ce qui montre une bonne linéarité de la diode interne. L'écart réel obtenu pour un waterblock donné est donc égal à la valeur de Tc + le décalage entre Tc et CPU. Comme tout est linéaire, la valeur réelle n'est qu'un décalage vers le haut, c'est-à-dire réellement un écart d'environ 17 à 18,5 °C entre l'eau et le die. Comme la valeur exacte du décalage n'est pas connue précisement, on utilise uniquement l'écart donné par Tc, ça revient au même.

La mise sous forme graphique nous donne ce qui suit.

L'évolution des écarts est tout à fait celle attendue pour un échangeur quelconque. Plus de débit permet plus d'efficacité grâce à une turbulence accrue (moins de résistance thermique de convection) et un échauffement moindre du fluide entre l'entrée et la sortie (moins de résistance thermique calorifique). Les écarts notés en vert sous l'axe des débits représentent cette augmentation de température sortie-entrée du waterblock (en °C) pour une puissance dissipée de 110 W réelle et pour chaque débit noté sur l'axe. Cet échauffement prend une part importante dans la baisse de performance vers les bas débits, en plus de rentrer dans un écoulement de type laminaire moins propice à un bon échange.

On voit nettement que le gain en température est de plus en plus ténu vers les 250 L/h et que tout le monde ne percevra pas le bénéfice d'un débit plus élevé. D'autant plus que dans un circuit complet, le débit obtenu avec l'un des waterblocks TTIC se situera aux alentours de 100-130 L/h au final. A ce niveau, il est clair que la petite version 478-1 est environ 2 à 4 °C moins performante dans notre test que la grande version 478-3 sur la plage de débit présentée. Il n'y a rien d'extraordinaire à cela vu la grande différence au niveau de la surface des deux waterblocks. Par une logique implacable, on aura la version 478-2 qui se situera entre les deux courbes.

Il reste à comparer avec des waterblocks parmi les plus performants pour voir comment les NPH se positionnent au niveau des performances thermiques pures. Tous les waterblocks ont subi la même méthodologie de mesure avec un écart type ne dépassant jamais 0,13.

La petite version est toujours en retrait par rapport au 1A-HV3 et au MCW6000 d'environ 0,025 °C/W (= 2,5 °C pour 100 W dissipés). La grande version fait jeu égal et se permet même d'être devant tout le monde sous les 120 L/h. Qui a dit qu'un heat-pipe watercoolé ne serait pas efficace ? Sachant que le 1A-HV3 aura une plage de débit similaire au NPH 478-3 (quasiment la même perte de charge), le waterblock à caloduc sera donc très légèrement plus performant que le 1A dans un même circuit. Il faut néanmoins bien voir que cette toute petite supériorité du NPH 478-3 se paye par un encombrement très élevé et qu'il n'est donc pas le meilleur choix.

A propos des autres waterblocks, on confirmera aussi la très légère amélioration (0,4 °C ici) évoquée lors d'un précédent dossier sur l'inversion des entrées-sorties du 1A-HV3 qui possède alors moins de perte de charge et moins de résistance thermique, donc c'est tout bénéfice. Le Swiftech MCW6000, peu restrictif, confirme à nouveau son potentiel puisqu'il permet de travailler avec des débits proches de 250-300 L/h sans souci et il fait donc jeu égal ou mieux que le 1A-HV3. Pour comprendre correctement, on remet un schéma fait à l'occasion du test sur le kit Swiftech H2O-120.

On remarquera que les performances de tous les waterblocks à débit très faible (<40 L/h) ne sont pas si misérables que ça et en tout cas meilleures que les très bons ventirads. C'est d'ailleurs là que le NPH 478-3 se distingue en étant légèrement devant de plus de 1 °C. Les guéguerres entre les partisans du tout restrictif et ses opposants, qui mélangent d'ailleurs beaucoup de choses, sont vaines, car les deux configurations permettent d'obtenir d'excellents résultats, avec chacune ses avantages-inconvénients. Attention, ça ne signifie pas non plus qu'un waterblock permettant un grand débit sera forcément meilleur qu'un waterblock permettant un petit débit, tout dépend de la conception...

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