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Swiftech Ramcool & MCW60 - Page 8/9

Rédigé par David D. - 05/12/2006
Catégorie : Watercooling



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Gains en température et en overclocking

Configuration et méthode

La configuration utilisée à titre d'exemple est la suivante :

  • Carte mère : Intel D975XBX "Bad Axe"
  • Processeur : Intel Pentium 820D ES (2.8 Ghz)
  • DDR2 : 2x1 Go Crucial Ballistix 667 Mhz
  • Carte vidéo : Asus Geforce EN7950GT (550/1400 Mhz)
  • Alimentation : Seasonic M12 500 W
  • Boîtier : Dark Trooper avec un Noctua S12-1200 à l'arrière et à l'avant en 5 V
  • Watercooling : Swiftech Apogee + Laing D5 + radiateur MCR220 + 2 Delta WFB1212M en 5 V + tuyaux 12/16 mm

L'Asus 7950GT sera équipée du petit ventirad d'origine, puis du gros NV5 pour la partie aircooling. La partie watercooling sera composée du MCW60, puis du MCW60 avec le Ramcool. L'objectif est de voir un peu la diminution de température qu'il en résulte ainsi qu'avoir une idée de l'amélioration de l'overclocking de la carte vidéo.

Pour charger au maximum avec les fréquences d'origine, on lance 30 boucles de la scène la plus gourmande de 3DMark 2006 avec la scène Firefly Forest qui fait le plus grimper le GPU en température et la consommation générale. Pour trouver les fréquences maximales stables, on utilisera Atitools Tester couplé à RTHDribl en boucle jusqu'à ce qu'il y ait apparition d'artefacts graphiques ou plantage, confirmé par une session de 20 boucles de Firefly Forest. Les fréquences GPU et RAM maximales sont celles qui sont donc à la limite des artefacts. Les logiciels utilisés pour ces tests sont :

  • Drivers Nvidia Forceware 93.71
  • 3DMark 2006
  • Atitools Tester 2.05 beta 16 + RTHDribl
  • Rivatuner 2.0 RC16

Pour avoir des choses valables, il faut un minimum de contrôle et on s'efforcera de maintenir les températures aussi constantes que possible pour toutes les situations. On mesure, à l'aide de thermocouples, les températures d'air et d'eau qui nous seront nécessaires. L'évolution de la température du GPU sera donnée par sa sonde interne via Rivatuner. En résumé, il nous faut les températures de/du :

  • l'air aspiré par le ventirad GPU dans la tour (plus chaud que l'air ambiant à 22 °C)
  • l'eau entrant dans les waterblocks fixés à la carte graphique
  • GPU
  • GDDR3

La GDDR3 n'ayant pas de sonde intégrée, on instrumente la carte pour avoir la vraie température moyenne de surface (T°case) pour tous nos cas de figure. Ca donnera une bonne idée sur la température atteinte par la RAM suivant ce qu'il y a dessus. On choisit une puce qui se trouve en dehors du flux d'air provoqué par le ventirad pour avoir la pire situation. Un radiateur MC14 est percé d'un trou de 0.5 mm pour y passer un thermocouple à travers qui nous donnera T°case par contact une fois celui-ci collé.

Résultats obtenus sur les températures en Idle

Voici les résultats de la machine au repos au bout d'une heure aux fréquences d'origine :

L'avantage du watercooling est déjà visible avec une différence de température eau/gpu ou eau/gddr3 de seulement ~5 °C vu la très faible puissance dissipée au repos par la carte (~15-20 W). Plus le ventilateur du ventirad stock tourne vite, plus le PCB se refroidit et la GDDR3 perd donc un peu en température en l'évacuant dans celui-ci sans avoir reçu de flux d'air.

Notons qu'à 100 %, le ventirad d'origine est assez bruyant et donne l'impression d'un sèche-cheveux permanent ! Ses résultats ne sont pas extraordinaires, car il est très petit, avec une base vraiment rugueuse et d'un design assez mauvais sans ailettes au-dessus du GPU quasiment. Le NV5 est de meilleure qualité, un peu plus efficace, mais surtout beaucoup plus discret et agréable. Les radiateurs MC14 posés sur les puces de GDDR3 n'améliorent que très peu l'efficacité thermique en passif pur, ce qui est un peu normal... D'un côté, on ajoute un peu de surface de contact avec l'air, mais on ajoute aussi une interface constituée du pad thermique autocollant, sans parler de l'orientation vers le bas qui est contraire à une bonne convection naturelle.

Résultats obtenus sur les températures en Full Load

Voici les résultats de la machine à pleine charge au bout de 30 boucles de Firefly Forest aux fréquences d'origine :

Dans cette situation, le watercooling montre tout son intérêt. Le GPU ne prend en effet que 10 °C par rapport à l'Idle (en tenant compte de la hausse de température de l'eau) quand l'aircooling prend près de 25 à 35 °C suivant le ventirad (l'air sous la carte ayant grimpé très légèrement aussi).

L'intégration du Ramcool dans le système fait encore grimper la température de l'eau de ~0.5 °C ici compte tenu des ~15-20 W supplémentaires dissipés par la GDDR3 et reçus par le radiateur. La GDDR3 est alors bien refroidie avec une chute de près de 20 à 30 °C par rapport au système d'origine ou aux MC14.

Si le watercooling est bien fait, il a l'énorme avantage d'aller chercher de l'air frais directement à l'extérieur pour le radiateur. Cela permet d'avoir l'eau la plus fraîche possible et donc de limiter la température du GPU au maximum, sans même parler de la supériorité d'un waterblock vis-à-vis d'un aircooling en terme d'efficacité thermique.

Le MCW60 fait du très bon travail ici avec 30 à 40 °C de mieux que l'aircooling d'origine et 25 à 30 °C de mieux que le NV5. La différence entre la température de l'eau et celle du GPU n'est alors que de 10 °C à pleine charge, c'est très bon.

Dans le cas d'un aircooling, même avec une tour ventilée, l'air aspiré par le ventirad GPU est déjà réchauffé (+5 à +20 °C environ suivant le boîtier), ce qui augmente d'autant plus la température finale du GPU. Suivant le design du ventirad, l'air chaud est généralement refoulé dans la tour et vient réchauffer tout l'intérieur, ce qui ne favorise pas le refroidissement. On peut néanmoins s'arranger pour faire un tunnel amenant directement de l'air frais extérieur au GPU et gagner quelques degrés facilement (via un trou dans la paroi latérale par exemple). De plus en plus de tours proposent cette aération latérale qui s'avère très utile. Ici, l'air aspiré par le ventirad de la carte se trouve à +8 °C au dessus de la température extérieure à la tour par exemple, malgré la ventilation et les aérations. Si on ajoute à cela un ventirad peu efficace, le GPU grimpera vite en température et on limitera l'overclocking potentiel...

A 50 % de ventilation pour le ventirad stock, la carte entière devient assez chaude et le passage à 100 % (qui se fait aussi en mode automatique) permet une réduction de température assez importante du GPU et de la GDDR3 via le PCB. Le NV5 se montre plus efficace de part sa conception bien meilleure, mais reste tout de même loin derrière le watercooling avec ~22 °C de plus à 100 % de ventilation.

Sans rien dessus, la GDDR3 n'atteint même pas 70 °C avec un air environnant à ~30 °C, ce qui est raisonnable compte tenu de l'absence de refroidisseur (température maximale de jonction de 85 °C en général et maximum à 100 °C pour la sécurité) et cela ne provoque bien sûr aucun artefact graphique. Encore une fois, les radiateurs MC14 ne changent quasiment rien ici. Leur seul intérêt est qu'un bon flux d'air dans leur direction permettra de gagner près de 10 °C, ou plus, suivant l'orientation du ventilateur. En passif pur, ne rien mettre ou poser des MC14, c'est presque pareil...

Overclocking qui en découle

Avec une température moindre, cela se traduit en général par une hausse de l'overclocking si aucun autre facteur ne rentre en ligne de compte comme la tension. On voit qu'on aura beaucoup de marge si l'on augmente beaucoup les tensions du GPU et de la GDDR3 en modifiant la carte, car leurs températures à pleine charge sont très raisonnables sous un waterblock.

L'Asus s'overclocke plutôt bien avec le ventirad d'origine puisqu'on fait déjà +14 % en moyenne sur le GPU et +20 % pour la GDDR3 avec les tensions d'origine. Les températures lors de l'overclocking aux tensions d'origine ne grimpent presque pas, tout au plus de 2 °C suivant le refroidisseur à pleine charge. Modifier la carte pour booster les tensions les fera grimper bien plus avec +5 à +10 °C environ suivant le niveau auquel on souhaite aller.

On voit clairement que le GPU profite bien de la baisse de température offerte par le watercooling car on grappille encore 17 MHz pour ~30 °C de moins par rapport au ventirad stock, soit 17.5 % de mieux à tension d'origine. Il subsiste toujours un petit fossé entre les fréquences atteintes par l'aircooling et le watercooling car on a tout de même près de 25 °C d'écart sur le GPU entre les deux situations.

Par contre, c'est la déception du côté du Ramcool car le résultat sur la GDDR3 est le même qu'il soit installé ou non, à l'erreur de mégahertz près... Il est à peu près évident que la tension alimentant la GDDR3 est le facteur limitant prépondérant ici. Les puces employées dans les cartes récentes sont déjà bien cadencées sous 2 V et la température n'est pas vraiment un obstacle sérieux. En effet, on arrive à 840 Mhz que la GDDR3 soit à 75 °C avec l'aircooling à 50 % ou à 43 °C sous le Ramcool, avec une limite raisonnable qui devrait se situer aux environs de 900 Mhz en modifiant la carte pour avoir 2.1 à 2.2 V.

La GDDR3 est donc bien mieux refroidie, la carte tout entière en profite, mais on ne gagnera normalement pas grand-chose en overclocking (suivant le type de puces) par rapport à un bon aircooling qui ventilerait la RAM directement. L'intérêt du Ramcool est plutôt à voir pour l'utilisation sur une carte modifiée pour en augmenter les tensions. Dans ce cas de figure, il sera possible d'aller à haute fréquence tout en étant sûr de rester à des températures confortables.

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