Overclocking : la MSI GTX 1080 Ti Lightning Z sous air, eau et azote !

Préparation des cartes à l'azote

Des que l’on parle d’overclocking extrême il y a une étape à ne pas négliger, celle de la préparation du matériel.

Isolation

Nous vous avons déjà présenté les différentes méthodes pour protéger le matériel de l’humidité et de la condensation lors d’un test de carte mère, le principe reste le même pour les cartes graphiques, nous détaillerons donc uniquement la méthode retenue. Pour les autres solutions reporter vous à notre précédent test : http://www.tomshardware.fr/articles/overclocking-kabylake-z270-wizerty-delid,2-2617-4.html

Face avant

Contrairement à la face avant d’une carte mère, les PCB des cartes graphique sont assez « lisses », comprenez par la qu’il y a que peu de composants hauts. Elles sont donc plus simples à isoler.
Ma méthode favorite pour les cartes graphiques depuis quelque temps est l’isolation à l’adhésif large et à la gomme mie de pain. Rapide à mettre, facile à retirer, très bonne étanchéité…

Il suffit de disposer de larges bandes d’adhésif sur les zones à protéger et de sceller la périphérie avec la gomme mie de pain pour empêcher l’eau de s’infiltrer. Les parties les plus étroites, entre les condensateurs, les bobines… sont remplies à l’aide de papier absorbant. Eviter d’y mettre de la gomme mie de pain, car, si la mettre n’est pas un problème, la retirer sera quasiment impossible.

Inutile de protéger la partie à droite des VRM, ceux-ci chauffent suffisamment pour que le PCB reste à une température positive et évite donc la formation de condensation. Attention tout de même, si pour une raison ou pour une autre la carte reste éteinte trop longtemps, sous froid, la « barrière » formée par les VRM ne sera plus active et le risque de dommage au redémarrage est alors important.


Face arrière

La face arrière est encore plus simple à protéger, un jeu d’enfant.

Et voici le travail sur nos quatre cartes.  Ne vous préoccupez pas des couleurs, il s’agit juste de différents rouleaux d’adhésif, les cartes n’ayant pas toutes été préparées la même journée.
Au total nous avons isolé pas moins de 10 GTX 1080 Ti Lightning, dont 6 au QG MSI lors du Computex 2017. La méthode à séduit puisque personne ne s’en est plaint, et un overclocker qui ne se plaint pas c’est assez rare pour être souligné. Avec la répétition de la tâche il fallait moins d’une heure par carte, c’est ce qu’on appelle le travail à la chaîne.


GPU

Voici une autre de mes techniques, développée au cours du temps, vous remarquerez que cela tourne beaucoup autour de l’adhésif. Mais vous connaissez peut être les règles d’or de l’ingénieur, si ça bouge et que ça ne devrait pas, adhésif. Si ça ne bouge pas et que ça devrait, WD40.
Revenons à notre carte, les GPU chauffent énormément, imaginez 1000 W, soit la puissance d’un radiateur électrique d’un mètre, répartie sur une surface aussi petite qu’un GPU. C’est tout simplement énorme, pas étonnant donc que le montage du godet soit très important. Si le godet n’est pas correctement positionné le DIE risque d’être endommagé ou la fréquence sera bridée. Pour assurer un plaquage optimal nous disposons des couches d’adhésif autour du GPU. Il en faut suffisamment pour que le godet touche l’adhésif avant le DIE, mais pas trop pour que la couche de pâte thermique ne soit pas trop épaisse.

Power mod

On ne le présente plus ! Les cartes disposent de capteurs pour s’assurer que la consommation ne dépasse pas xxx Watt. Si la carte atteint la limite fixée, la fréquence diminue pour protéger la carte.

Cette limite peut, avec les bons outils, être désactivée ou repoussée suffisamment loin pour ne jamais être atteinte.

Pour tromper les capteurs il suffit de souder un fil entre l’entrée et la sortie de celui-ci. Il devient alors aveugle et ne peut plus envoyer d’alerte.
Sur l’image suivante vous pouvez voir les trois soudures proches des connecteurs PCI-E d’alimentation. Lors de nos tests sous azote liquide, avec le BIOS extrême, nous avons modifié deux des quatre cartes et à aucun moment nous n’avons constaté de baisse de fréquence. Il semble donc que la modification ne soit pas utile, toutefois, sur une carte sans garantie autant le faire, il n’y aura plus de doute possible.

Cap mod

Un peu moins courant, le cap mod, comprenez par là l’ajout de condensateur. Pour rappel ceux-ci servent à lisser la tension. Une tension plus stable permet un meilleur overclocking. Si ajouter des condensateurs n’est pas très difficile, attention au sens de ceux-ci, une inversion et piouffff. Veuillez à choisir les composants appropriés en termes de tension, de capacité et de type. Nous ajoutons généralement des condensateurs « aluminium » à cet emplacement. Les soudures doivent être propres et les « pattes » aussi courte que possible, de même un composant bas de gamme ou trop petit n’aura aucun effet, voir même un effet négatif.

Sur certaines cartes anciennes ou bas de gamme ceci peut parfois aider, mais un étage d’alimentation faiblard avec un cap mod restera un étage d’alimentation faiblard… les condensateurs améliorent un peu les choses, mais ils ne feront pas de miracle.
Dans le cas de la GTX 1080 Ti Lightning nous n’avons constaté aucun bénéfice, il faut dire que l’étage d’alimentation est très solide de base et ne limite aucunement l’overclocking. Une seule carte sur les quatre à donc été testée avec ce cap mod.

V-check

C’est ce que l’on appelle de la préparation facile, prendre le connecteur et le mettre sur la carte. Ouf, nous nous en sommes sorti. Plus sérieusement ces connecteurs sont très pratiques et permettent d’utiliser un voltmètre pour surveiller les tensions d’alimentation du GPU, de la RAM et de la PLL.

BIOS

Une autre modification assez facile, pour peu que vous ayez les bons outils. La carte dispose de deux BIOS et d’un interrupteur pour passer de l’un à l’autre. Nous avons donc mis à jour le second BIOS avec une version spéciale, pour les overclockers extrêmes, fournit par MSI. Sans ce BIOS certaines fonctions d’Afterburner ne seront pas accessibles, le Power Limit ne sera pas repoussé…

Dissipateur

Dernière ligne droite, les dissipateurs VRM. En plus de la plaque déjà montée sur la carte graphique, MSI fournit un dissipateur alternatif en bundle. A titre de comparaison nous avons placé à gauche celui fournit avec la GTX 980 Ti Lightning et à droite celui de la GTX 1080 Ti Lightning. Comme vous pouvez le voir le nouveau modèle est bien plus travaillé, il dispose d’un caloduc et la surface d’échange à été améliorée.


Comme vous le verrez lors de nos tests, une fois la carte sous azote liquide la température des VRM n’est pas un problème puisque le froid se propage dans le PCB. Nous n’utiliserons donc pas cette pièce et nous contenterons d’un ventilateur soufflant directement sur les VRM.

Montage godet

Dernière ligne droite avant de se lancer, le montage du godet. Le godet doit être placé sur le GPU est c’est lui que l’on va remplir d’azote liquide. L’azote liquide va alors refroidir le godet qui va a son tour refroidir le processeur graphique.
Étant relativement lourd, environ 2 kg, il faut être certain de le placer correctement pour ne pas endommager la carte. Pour assurer le maintien en position, un système de fixation type vis/écrou est utilisé.


La force exercée par le serrage d’une vis est très important, vous pouvez appliquer plusieurs centaines de kilos de pression sans même vous en rendre compte. Afin de ne pas faire plier le PCB ou dessouder le GPU nous utilisons une backplate, elle permet de rigidifier l’ensemble.

Voilà un petit aperçu de l'installation finale : les godets vus du ciel. Celui du haut refroidit le GPU alors que celui en bas de l’image se charge du CPU. Le ventilateur présent à gauche de l’image refroidit les VRM.

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2 commentaires
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    Votre commentaire
  • Aurion-23
    Super article !
    ça donne envie :3
  • olivierwilzer
    Un vrai plaisir cet article. Très complet, accessible, pédagogique. Du tout bon. Beau travail !