4. Concevoir son circuit de watercooling
Bien dimensionner son watercooling
Avant toute chose, il y a une règle simple à avoir à l'esprit (lien vers citation de Redfish) : un radiateur de 120mm équipé d'un ventilateur
tournant à 1000 RPM (tours par minute) permet de dissiper environ 100W avec un delta air/eau de 10°C. Le delta étant la différence de température
entre l'air ambiant et celle de l'eau du circuit.
En partant de cette base, vous aurez un watercooling que l'on peut qualifier de discret à silencieux, selon votre sensibilité au bruit. Il est bien
sûr possible de diminuer la vitesse de rotation des ventilateurs pour les passer à 600 RPM par exemple. Dans ce cas, votre delta augmentera un peu.
Pour qu'il ne bouge pas, il vous faudra ajouter un radiateur. Bref, à vous de trouver le bon compromis selon ce que vous recherchez : grande
performance de refroidissement, silence de mort ou entre ces deux extrêmes.
Après cette petite règle, passons à du plus concret. Le dimensionnement du WC concerne en fait le nombre et la taille des radiateurs qui seront
nécessaires pour refroidir votre tour. Il nous faut donc déterminer la consommation électrique maximum des composants que vous souhaitez passer à
l'eau. Rien de sorcier, vous allez voir :
Le processeur
Les CPU sont donnés pour une certaine enveloppe thermique (le TDP). En clair, lorsque la fiche produit d'un CPU indique un TDP de 120W (par exemple)
cela signifie qu'il ne les dépassera pas, sauf si vous l'overclockez évidemment !
D'une manière générale, un radiateur de 120 suffit pour un CPU non overclocké. En cas d'o/c prévoyez le double, soit un rad de 240.
La carte graphique
Comme nous l'avons vu, l'évolution d'un watercooling étant plus contraignante qu'une configuration en aircooling, le WC est plus intéressant à
mettre en œuvre sur une configuration relativement haut de gamme car elle ne nécessitera pas d'évolution matérielle avant approximativement deux
ans.
Vous avez donc logiquement opté pour une carte graphique de bonne puissance. Il existe de nombreux GPU sur le marché mais d'une manière générale,
les puces moyenne et haut de gamme ont un TDP allant de 200 à 300W, voire 350-400W pour les cartes graphiques embarquant deux GPU. Il faut compter
au moins un radiateur de 240 mm pour conserver notre petite règle du refroidissement discret et efficace (un rad 120 avec un ventilo à 1000 RPM
pour dissiper 100W avec un delta air/eau de 10°C).
Le chipset et la RAM
Hors overclocking, ces deux éléments consomment et chauffent peu. Si vous n'overclockez pas votre système, il est donc inutile de les passer à l'eau.
Accroitre leurs fréquences et plus encore leurs tensions, les fait chauffer davantage mais si vous vous contentez d'un watercooling raisonnable,
les watercooler n'est pas indispensable. Un simple petit ventilateur de 80 mm judicieusement placé au-dessus des barrettes RAM fera parfaitement
l'affaire si vous vous apercevez quelles sont un peu trop chaude à votre goût.
Le recours au watercooling du chipset et de la RAM est en revanche un bon choix si vous overclockez très fortement votre machine. Ou si vous
recherchez l'esthétique.
Le boitier
Avant toute conception de circuit, il vous faut déterminer si vous souhaitez intégrer votre watercooling dans le boitier ou le placer à l'extérieur,
à côté de ce dernier. Les éléments les plus volumineux sont le ou les radiateurs, le réservoir et dans une moindre mesure, la pompe. L'avantage de
l'intégration est qu'elle est plus esthétique et moins encombrante. De plus, l'offre de boitiers s'est particulièrement étoffée ces dernières années
et pas mal de modèles permettent une intégration assez aisée d'un WC.
Le choix du boiter est assez subjectif, il dépend de vos goûts esthétiques mais aussi d'un critère on ne peut plus terre à terre... votre budget.
Ci-dessous vous trouverez un tour d'horizon non-exhaustif des boitiers acceptant facilement un watercooling. Cependant, n'hésitez pas à parcourir
les forums spécialisés (voir les liens) pour découvrir d'autres boitiers et des idées pour l'agencement intérieur de celui qui vous intéresse !
Voici une liste des boitiers appréciés en ce moment pour l’intégration d’un water’, il y en a pour tous les goûts… :
- les Corsair 800D, 700D, 650D
- les Lian Li d’une manière générale
- les Cooler Master Storm, ATCS, etc.
- certains Xigmatech
- le Silverstone TJ07, parfait ^^
- les Mountain Mod, Little Devil, Case Labs et autres petits fabricants spécialisés dans le water' (boitiers haut de gamme)
- les murderMod (pour le plaisir des yeux !)
5. Tour d'horizon des éléments d'un circuit
Voici une présentation des principaux éléments constitutifs d’un circuit de water’ ainsi que les principaux fabricants pour chacun d’eux.
Les radiateurs
Il y a deux types de radiateur : les passifs et actifs. Les premiers fonctionnent sans ventilateur, dans un parfait silence mais ils sont
particulièrement encombrants. En plus de leur taille, ils doivent être à l'air libre pour refroidir l'eau qu'ils contiennent, leur intégration
dans un boitier est quasi-impossible (et surtout inutile).
Les seconds existent en deux largeurs pour la plupart : 120 et 140 mm. Elles correspondent à celles des ventilateurs venant se fixer dessus.
Ces largeurs sont déclinées en quatre longueurs (toute multiple de 120 et 140) : 120 et 140 mm, 240 et 280 mm, 360 et 420 mm puis 480 et 560 mm.
D'une manière générale, préférez les radiateurs disposant d'une faible densité d'ailettes (exprimée en FPI, 10-15 FPI est une bonne valeur).
Les radiateurs existent aussi souvent en deux épaisseurs : ~30 mm ou ~60 mm (cela dépend des fabricants). L'idéal est un radiateur épais et peu dense.
Mais selon les contraintes que vous impose votre boitier, vous ne pourrez peut être opter que pour un radiateur de 30 mm. Pas d'inquiétude car si
votre watercooling est bien dimensionné, la différence de température entre un rad épais et un fin demeure négligeable.
Pour finir, une courte liste des meilleurs radiateurs : XSPC RX (meilleur rad épais mais cher), XSPC RS, EKWB, Magicool (abordable).
Les pompes
Un fabricant se démarque des autres par la qualité de ses pompes, fiables et silencieuses : Laing. Les deux principaux modèles sont la DDC et
la D5 Vario. A noter que de nombreux fabricants proposent ces deux pompes sous leur propre nom : Swiftech MCP355 et 655, Koolance 35X,
Alphacool VPP655, etc. Le principal défaut de ces pompes est leur prix.
Il existe cependant d'autres modèles comme la récente petite pompe proposée par EKWaterBlocks. Peu chère, très compacte et offrant de bonnes
performances. Si votre budget est limité, c'est un bon choix.
Notez que les fabricants proposent de nombreux accessoires pour les pompes : des tops (partie supérieure de la pompe) améliorant
les performances (débit, pression), le look, etc. Rien d'inspensable à ce niveau.
Les réservoirs
On trouve principalement trois types de réservoir : les cylindriques, les encastrables dans une ou plusieurs baies 5.25" et
les réservoirs-tops se fixant à même la pompe. Aucun n'est meilleur qu'un autre : les cylindriques sont esthétiques et ont une grande contenance
(peu utile), les encastrables sont pratiques mais peuvent être source de vibrations et les tops sont compacts.
Les waterblocks CPU
Il existe plétore de modèles de waterblock. Pour s'y retrouver voici, par ordre d'importance, les critères à prendre en compte :
Le socket de votre processeur
Depuis plus de dix ans maintenant, il n'existe plus que deux fabricants de processeur, vous avez donc une chance sur deux si je puis dire.
On trouve ainsi AMD et ses Athlon, Opteron, FX et Phenom qui prennent place sur les sockets AM2, AM3 et AM3+. Puis il y a Intel, en situation
de quasi-monopole, et ses processeurs Core i3, i5 et i7 posés sur de nombreux sockets, à savoir les S1156, S1155, S1366 et S2011.
Pour déterminer votre socket soit vous possédez encore la boite du CPU et il n'y a lire ce qui y est inscrit, soit vous ne l'avez plus auquel
cas vous pouvez télécharger CPU-Z,
un petit logiciel gratuit qui vous fournira toutes sortes d'informations sur votre processeur.
Le métal dont est composé le waterblock (cuivre, acétal, etc)
Ce point est important car il concerne le phénomène d'oxydo-réduction. Il se produit lorsque les éléments du circuit sont composés de métaux différents.
A mesure du temps, l'eau va "arracher" de petites particules de ces métaux et celles-ci peuvent boucher le circuit et endommager le watercooling.
Pour éviter cela, il convient de prendre des waterblocks CPU, GPU, des radiateurs et des embouts en cuivre, laiton ou acétal (matériau nouveau dans le monde du
watercooling, dérivé du plastique il est solide et ne s'oxyde pas ou très peu) et
d'éviter ceux en aluminium. Par chance, les éléments en alu ont quasiment disparu et les fabricants ne proposent plus que des produits en cuivre (WB et radiateurs),
laiton (embouts, radiateurs), acétal (WB) et métal nickelé (WB encore).
Il faut aussi noter que les liquides de refroidissement tout en un sont anti-oxydant et permettent de réduire fortement ce phénomène. Enfin et pour vous rassurez,
sachez qu'en respectant la règle élémentaire d'entretien consistant à vidanger son circuit une fois par an, vous ne devriez jamais rencontrer de problème
de ce genre !
Les performances de refroidissement du waterblock
L'écart de performances entre les différents WB disponible est ténu et se joue à quelques degrés près. Néanmoins lorsqu'on achète un WB entre 50 et 90 €, autant opter
pour le plus intéressant. Voici donc quelques sites et forums qui réalisent des comparatifs de matériels de watercooling (WB CPU, GPU, radiateurs, pompes, tuyaux, etc)
de temps à autre :
Le prix du WB
La différence de performances d'un WB à l'autre variant peu, il peut être étonnant de voir des prix allant presque du simple au double pour un simple WB CPU.
Cela s'explique comme souvent par le métal utilisé (ceux en cuivre sont plus chers), la finition (désormais très bonne chez tous les fabricants), le bundle,
la présence de LED décorative, etc.
Si votre budget est juste, prenez le WB le moins cher. Généralement la marque EKWB propose de bons produits à prix raisonnable.
voire, pour certains, le look du WB
Pas grand chose à ajouter sur ce point, l'égout et les douleurs... Ah si ! Au cas où vous opteriez pour un WB en plexiglass, sachez que ce matériau est assez fragile.
Si vous êtes un minimum soigneux il n'y aura pas de problème, sinon choisissez plutôt un modèle en métal.
Les waterblocks GPU
A l'instar des WB CPU, les waterblocks GPU sont très nombreux. Voilà donc les principaux critères à prendre en compte pour bien choisir :
la marque du GPU et le design de votre carte graphique
Seul deux fabricants se partagent le marché des cartes graphiques : AMD et nVidia. Votre GPU est forcément produit par l'un des deux.
Point important : lorsqu'AMD ou nVidia sort une nouvelle carte, il propose ce que l'on appelle un design de référence. Cela signifie qu'il conçoit le GPU mais aussi
l'intégralité de la carte c'est à dire le circuit imprimé (appelé PCB) sur lequel est soudé le GPU, la RAM, l'étage d'alimentation ainsi que son système de refroidissement.
Ensuite les fabricants de matériels informatiques que sont Asus, Gigabyte ou encore Sapphire ont la possibilité de proposer leur propre design pour le PCB des
cartes graphiques. C'est pour eux une manière de se démarquer de la concurrence et ils ne s'en privent pas.
C'est parfois problématique car les fabricants de WB GPU se base sur le design de référence de nVidia et d'AMD pour concevoir leurs WB. De fait, si vous avez achetez
une carte custom, il y a peu de chance pour que vous puissiez la passer à l'eau. Parfois, EKWB propose des WB adaptés à certains modèles customs à succès. Privilégiez
donc les cartes graphiques de référence !
Les embouts divers et variés
Autant vous prévenir de suite concernant les embouts et les tuyaux : cela va vous paraitre un vrai bazar au début, c'est tout à fait normal ! Ce bazar est dû au fait
que certains fabricants expriment leurs mesures en pouce et d'autres en millimètre... Une fois que l'on sait faire la distinction, cela va déjà mieux.
Commençons par les embouts. Ils permettent de raccorder un tuyau à un élément du watercooling (waterblock, radiateur, pompe, etc). Il existe deux familles d'embouts :
Les embouts à coiffe et les embouts cannelés.
- Les embouts à coiffe
PHOTO Ces embouts ont pour avantage de limiter le risque de fuite grâce à leur coiffe. Elle se présente sous la forme d'un cylindre percé et doté d'un pas de vis qui vient
serrer et sécuriser le tuyau.
En Europe, leurs dimensions sont exprimées en millimètre et sous forme d'une fausse fraction. Par exemple, un embout à coiffe de 10/16 signifie que l'embout à un diamètre
interne de 10 mm et un diamètre externe de 16 mm. Ainsi, le nombre le plus petit indique toujours le diamètre interne et le plus grand, l'externe. Simple.
Dans les pays anglosaxons, et notamment aux Etats-Unis et au Royaume-Uni puisqu'ils abritent quelques entreprises produisant du matériel de watercooling,
l'unité de mesure est le pouce ("inch" en anglais dans le texte et symbolisé par ces deux guillemets : "). Chez eux aussi les embouts à coiffe sont définies par
deux valeurs mais elles sont exprimées sous forme de fraction (des vraies cette fois-ci). Exemple issu d'une page produit pour un embout à coiffe sur le gros site
de vente américain PerformancePCS : "Single 1/2" (13mm) ID, 5/8" (16mm) OD, G 1/4" threaded nozzle".
D'abord ID signifie Inner Diameter ou diamètre interne, OD signifie Outer Diameter ou diamètre externe. 1/2" donne 13 mm et 5/8" donne 16 mm.
"Traduit en européen", nous avons donc un embout à coiffe de 13/16. Le G1/4 précise le type de filetage de l'embout. Vous retrouverez souvent ce G1/4 car quasiment tous
les éléments de watercooling (radiateurs, WB, etc) ont un filetage de ce type. Pour information, il existe aussi des filetages G3/8 sur de rares éléments
(quelques pompes).
- Les embouts cannelés
PHOTO Ces embouts sont un peu moins chers que les embouts à coiffe. Le tuyau est fixé sur l'embout à l'aide d'un colié ou d'une bague généralement fournie. Un collié pouvant s'adapter
à n'importe quel diamètre externe de tuyau, les fiches produit de ces embouts ne renseignent que son diamètre interne (ou ID chez les compteurs en pouce). A noter que
les embouts à coiffe et cannelés existent en version coudée à 45 ou 90°.
- Les raccords
Il en existe de toutes sortes et ont pour utilité de facilité la mise en place du circuit et son évolution . Ils se placent entre deux tuyaux ou entre un embout et
un élément du watercooling. PHOTO
- Les coupleurs rapides (ou Quick Disconnect ou QDC)
Cet accessoire est extrêmement pratique pour changer un élément, faire une vidange ou n'importe quelle opération de maintenance. En en plaçant aux endroits stratégiques
du circuit, ils permettent de "couper" le circuit sans avoir besoin de vider l'eau. On peut ainsi facilement isoler l'élément sur lequel on souhaite agir.
De plus, dans le cas de boitiers de petite taille qui n'intègrent pas l'ensemble des éléments du watercooling (le radiateur en dehors du boitier par exemple), placés en
sortie de boitier les QDC permettent de faciliter le transport de la configuration en la scindant en deux (le boitier d'un coté et le radiateur de l'autre) sans avoir
besoin de tout démonter et vider. Pour les intéressés, la marque Koolance propose des QDC excellents avec sa série VL3N. Le seul problème vient du prix, comme d'habitude
avec cette (bonne) marque...
- Les adaptateurs
Il sert de transition entre deux diamètres de tuyau et peuvent s'insérer entre deux tuyaux mais aussi entre un élément et un tuyau.
Assez peu utilisé mais bien pratique parfois, notamment si vous possédez une pompe Laing Vario D5 dont le diamètre de sortie est de 20 mm.
Les tuyaux
Il existe de nombreuses tailles de tuyau. Voici, du plus souple au plus rigide, les diamètres internes et externes que vous trouverez :
du 8/11, 10/13, 10/16, 13/16 et 13/19 pour les plus répandus.
Les marques proposant des tuyaux de bonne qualité sont Tygon, Masterkleer et quelques autres. A vous de voir en fonction de la couleur que vous recherchez et pour cela,
n'hésitez pas à parcourir les forums spécialisés.
Les ventilateurs
Il y aurait de quoi réaliser un dossier sur le seul sujet des ventilateurs pour PC... Faisons simple : le ventilateur inaudible n'existe pas mais les ventilateurs très
très silencieux sont nombreux. Plus que le bruit de rotation des pales du ventilateur, c'est souvent le bruit émit par le moteur qui les entraine que l'on perçoit (dans
le cas des ventilateurs silencieux, évidemment). Or la mesure des bruits de faible intensité est difficile et le type du bruit (aigu ou grave) est difficilement
quantifiable.
Néanmoins, une règle générale simple pour commencer : un ventilateur silencieux tourne à 1000 tours par minute environ au maximum (TPM ou RPM en anglais).
Autre règle importante : ne vous fiez pas aux caractéristiques de bruit annoncées par les fabricants de ventilateur car les conditions dans lesquelles ont été
effectuées leurs mesures ne sont pas précisées, ainsi sans repères les données fournies ne correspondent à rien. Par exemple, annoncé que son ventilo émet 10 dB (décibels)
sans préciser l'environnement de test, la distance à laquelle a été effectuée la mesure et autres détails ne sert qu'à faire joli sur le packaging... Bref, pour
choisir vos ventilateurs, fiez vous aux comparatifs des sites spécialisés et aux retours d'utilisateurs présents sur les forums informatiques.
Voici quelques bonnes adresses :
Les ventilateurs à retenir en 120 mm :
Les Scythe Gentle Typhoon, les Be Quiet! Shadow Wings et Silent Wings 2 et les Noiseblockers XL1 pour leur bon rapport silence/longévité (durée de vie du moteur)/prix.
Les 140 mm à retenir :
Les Be Quiet! Silent Wings 2 et Shadow Wings.
Il s'agit d'une technique destinée à refroidir les principaux composants d'un PC.