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Ventilateurs Noctua S12 - Page 8/10

Rédigé par David D. - 19/09/2006
Catégorie : Aircooling



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Mesures thermiques

Pour refléter le changement dans les courbes de ventilateurs lorsqu'on sous-volte, et donc le changement du débit d'air par déplacement du point de fonctionnement, on peut réaliser un test sur un radiateur. Sa performance dépend uniquement du débit d'air que le ventilateur fera passer au travers, il est donc assez facile de savoir lequel débite le plus dans cette situation précise.

Nous traitons un cas particulier car l'importance des écarts sur chaque ventirad sera un peu différente d'un modèle à l'autre, ainsi que les pertes de charges engendrées, mais ils réagiront tous au débit de la même manière. Plus de débit d'air signifie plus d'efficacité thermique.

Méthode

Le radiateur utilisé est un Noiseblocker Cool Scraper que nous avions testé et qui figurait parmi les meilleurs modèles acceptant un ventilateur de 120 mm. Pour ne pas introduire d'erreurs inutiles, le radiateur et les thermocouples ne sont jamais enlevés ni bougés et la pleine charge ne s'interrompt jamais. On ne fait que changer le ventilateur à la volée en le retirant, puis en posant le nouveau sur le radiateur qui dispose de rainures pour les positionner de la même manière. On attend alors que chaque équilibre thermique se fasse à chaque changement (~15 min) en relevant tous les écarts en 5 V et 12 V, soit 10 situations en tout. Le processeur est un Pentium 4 3.4C avec une tension de 1.55 V pour dissiper suffisamment en restant dans de l'acceptable pour de l'aircooling avec une charge maximale obtenue avec le logiciel S&M 1.7.6.

Le bruit est mesuré une première fois pour tenir compte du souffle dans le ventirad. Contrairement à l'air libre, on verra qu'il y a un tassement des nuisances sonores dans un cas réel. Le sonomètre sera fixé sur un pied à 15 cm juste en face du ventirad, tout le reste étant débranché.

Le processeur est instrumenté avec un thermocouple sous l'IHS pour avoir la température du coin die-IHS, notée T°die. La température de l'air à l'aspiration est prise par 2 thermocouples à tige, on la notera T°air. On relèvera aussi la température interne du CPU donnée par la carte mère pour avoir une valeur supplémentaire, notée T°cpu. Et enfin, on aura les vitesses de rotation de manière précise, même pour ceux qui n'ont pas de tachymètre, en analysant directement leur bruit :

Fonctionnement à vitesse réduite

En 5 V, le processeur se met à ralentir car ça chauffe un peu trop vu le flux d'air très réduit et la puissance dissipée :

Performances thermiques à 5 V
-Noctua NF-S12-800Noctua NF-S12-1200Papst 4412/FGLNoiseblocker SX2 ProYate Loon D12SM-12
Vitesse de rotation (tr/min)402660694625900
Bruit à 15 cm (dBA)<35<35<35<35<35
T°air 1 & 2 (°C)37.5 | 37.736.1 | 3638 | 3836.9 | 37.136.5 | 36.8
T°die (°C)67.964.965.26663.7
T°cpu (°C)58.55655.556.554.5
DeltaT T°die-T°air (°C)30.328.827.22827
DeltaT T°cpu-T°air (°C)20.919.917.518.517.8
Classement en performance54132

Pas de surprises, les Noctua sont les moins bons car ils délivrent clairement les flux d'air les plus faibles du groupe. Le S12-800 tourne à peine à 400 tr/min, il est inaudible, mais il débite une misère. Le SX2 Pro tourne un tout petit peu moins vite que le S12-1200, mais il est un peu plus performant probablement car il dispose encore d'une pression statique supérieure. Le Papst tire très bien son épingle du jeu, il est équivalent au Yate Loon qui tourne pourtant un peu plus vite.

Dans ce cas de figure, tous les ventilateurs montés sont ultra silencieux (Yate Loon) à quasi inaudibles (les autres). Le sonomètre n'arrive même pas à mesurer, le bruit étant trop faible pour lui. Avec un bon radiateur, ils suffiront à maintenir un processeur à température raisonnable dans un situation normale (sans overclocking) sans avoir à déplorer de bruit une fois la tour fermée.

Le Papst reste probablement le meilleur compromis dans cette situation, mais la différence avec les Noctua est faible. En tournant quasiment à la même vitesse que le S12-1200, il permet de grappiller 1.5 °C à haute charge car il dispose d'une pression statique plus importante et permet donc un débit d'air supérieur. Dans une situation de charge plus "normale", la différence s'estompera légèrement car il faut dissiper beaucoup pour percevoir une différence nette.

Fonctionnement à pleine vitesse

Passons en tension nominale à 12 V :

Performances thermiques à 12 V
-Noctua NF-S12-800Noctua NF-S12-1200Papst 4412/FGLNoiseblocker SX2 ProYate Loon D12SM-12
Vitesse de rotation (tr/min)8481268169715251740
Bruit à 15 cm (dBA)<3544454544.5
T°air 1 & 2 (°C)34.9 | 34.835.2 | 35.233.2 | 33.434.2 | 34.234.1 |34.2
T°die (°C)62.65854.256.154.3
T°cpu (°C)53.549.546.54846.5
DeltaT T°die-T°air (°C)27.722.820.921.920.1
DeltaT T°cpu-T°air (°C)18.614.313.213.812.3
Classement en performance54231

L'ordre précédent est quasiment conservé, le Yate Loon passant en tête car il débite plus que les autres d'après ses spécifications. Le reste respecte l'ordre des courbes de ventilateurs à la différence que le Papst tourne un peu plus vite que sa spécification (tolérance à ±10 %) et il se retrouve donc légèrement devant le SX2 Pro. Les courbes de ventilateurs ne sont pas figées, il y a toujours une variation possible suivant l'échantillon testé et son temps de fonctionnement.

Encore une fois, les Noctua sont les moins bons à cause du flux d'air moindre qu'ils délivrent, mais ils sont un peu plus silencieux par contre. Le ratio performances/bruit est en leur faveur surtout avec le S12-1200. Le souffle généré dans le ventirad tend à tasser un peu le niveau sonore, le bruit aérodynamique prend de l'importance.

En général, les ventilateurs en 12 V ne sont pas silencieux au sens propre du terme. Seul le S12-800, du fait de sa vitesse de rotation très faible, n'est absolument pas désagréable en 12 V, il reste extrêmement silencieux. Le S12-1200 est bien plus audible.

Si on trace tous les deltaT en fonction de la vitesse de rotation, on voit se dessiner une linéarité qui exprime simplement le fait que la performance thermique est plus ou moins proportionnelle au débit d'air et donc directement à la vitesse de rotation (pour une géométrie donnée). Plus l'écart entre le CPU et l'air est faible, mieux c'est :

On voit heureusement que l'évolution de la température CPU donnée par la carte mère est bien parallèle avec la température relevée par le thermocouple touchant le die. Elle s'est retrouvée décalée de ~10 °C depuis une mise à jour du BIOS, alors qu'elle était plutôt bien calibrée auparavant...

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