Montage : un PC Ryzen passif à 8 cœurs pour l’hiver ?

Un projet un peu fou

L’idée folle du jour consiste à encastrer de gré ou de force huit coeurs de Ryzen dans un PC passif très compact. La bonne nouvelle, c’est qu’on possède une solide base : le boîtier Streacom DB4, conçu spécialement pour refroidir une machine entière sans ventilateur. Un produit plutôt bon dans cet exercice, selon notre précédent test de la bête. Et joli en plus ! Pour assurer, nous nous sommes procurés le kit de dissipation GPU et le kit de renforcement de la dissipation du CPU.

La mauvaise nouvelle, c’est qu’il va falloir incruster un Ryzen 7 1700, de première génération donc, une Radeon RX 550, et de la RAM G.Skill DDR4-3200, le tout sur carte mère Biostar dont nous ne connaissons pas vraiment la valeur.

La config à monter

Boîtier	Streacom DB4 + Kit CPU et Kit GPU
Processeur	AMD Ryzen 7 1700
Carte graphique	Asus Radeon RX 550 2 Go
DRAM	G.Skill 2×8 Go DDR4-3200 CL14
Stockage	SSD ADATA Gammix S11 480 Go
Carte mère	Biostar X370GTN Mini-ITX
Alimentation	Streacom ZF240 Fanless 240W ZeroFlex
Pâte thermique	Thermal Grizzly Kryonaut (CPU, GPU) Thermal Grizzly Conductonaut (CPU) Pad Thermique Arctic (SSD)

On commence par le GPU

Ce PC est destiné à du travail bureautique et multimédia, et surtout à du montage vidéo (la grande ambition du moment…). Côté GPU, nous étions partis sur une GeForce GT 1030, mais cette dernière est privée du moteur d’encodage vidéo de NVIDIA, présent seulement sur les GTX. Nous nous sommes donc rabattus sur une RX 550, qui devrait plutôt bien faire l’affaire avec ses 35 W de limite de consommation.

Nous lui installons le kit de dissipation GPU de Streacom, en commençant par les dissipateurs VRAM. Huit sont livrés, nous en avons donc utilisé deux de plus pour les VRM.

Installation au doigt levé

Pour le GPU, nous n’avons pas souhaité utiliser de la pâte thermique métal, surtout que la puce ne devrait pas trop chauffer, et que beaucoup de circuits entourent le die. Pour éviter tout risque, nous avons utilisé de la Kryonaut de Thermal Grizzly, non conductrice.

Le problème c’est que le système de fixation du kit GPU n’encadre pas vraiment le montage, pour assurer une compatibilité maximale. Nous avons donc fait au feeling. Les perfectionnistes utiliseront un tournevis dynamométrique pour assurer un serrage parfait et équilibré. Nous avons fait sans, au risque de tordre légèrement le PCB de la carte…

Le gros chantier…

On attaque les choses sérieuses : la carte mère Biostar, et le processeur. Cette carte est l’une des moins chères du genre, et on va savoir pourquoi… Autant le dire tout de suite, nous regrettons un peu de l’avoir utilisée, mais seulement à cause de son BIOS. Côte solidité, vu les maltraitances qu’on va vous relater lors du montage et des premiers essais, on peut confirmer que la carte a le mérite d’être difficile à flinguer…

Le SSD et son pseudo radiateur

Nous avons fait le choix du SSD ADATA Gammix S11 pour plusieurs raisons : notre test en face du Crucial P1 montre un rapport performance-prix et une endurance inégalés dans le secteur. Il pourra en plus exploiter le port NVMe derrière la carte mère, laissant tous les ports SATA libres pour rajouter du stockage. Il nous fallait surtout une bonne endurance, et son radiateur paraissait adapté à un PC passif…

Mais comme vous pouvez le constater, le radiateur du Gammix S11 ne sert strictement à rien. Nous avons donc choisi de l’enlever, et d’intercaler un pad thermique entre la puce contrôleur du SSD et la plaque de maintien de la carte mère, en aluminium, qui jouera un bien meilleur rôle de dissipateur.

Le cauchemar commence

Ici commence la pire partie du montage. Gérer les caloducs et les différentes plaques de contact, en fixant le tout de manière correcte, fut une tâche herculéenne. Il a fallu ajuster, tordre un peu, serrer, desserrer, forcer certaines jonctions… Notez que les contacts entre les caloducs et le CPU (ou GPU) n’est pas direct : il y a une plaque de cuivre d’environ 3 mm d’épaisseur à ajouter entre les deux… Et autant de pâte thermique à dépenser.

Pâte métal pour le CPU

Histoire de mettre toutes les chances de notre côté, nous avons choisi de mettre de la pâte métal entre la plaque de cuivre intermédiaire et le CPU, pour un transfert de chaleur maximal. Il a fallu aspirer les surplus de métal liquide ressortant de plusieurs côtés, malgré nos précautions. La pâte indium est très compliquée à gérer, surtout qu’elle ne doit surtout pas entrer en contact avec de l’aluminium, ce qui nous a causé quelques frayeurs…

Installation fastidieuse

Après presque deux heures, nous sommes enfin parvenus à un résultat à peu près correct, sachant qu’il faut que les jonctions se fassent bien à l’autre bout des caloducs, avec les plaques d’aluminium. Il faudra claquer un tube entier de 11g de Thermal Grizzly Kryonaut pour assurer un contact maximal entre toutes les surfaces de transfert de chaleur. Le résultat doit être au poil, au risque d’avoir tout gaspillé…

Le calme après la tempête

La machine est installée, il ne reste plus qu’à placer les plaques finales de dissipation, qui sont aussi les parois du boîtier. Les trois blocs de caloducs sur l’image sont uniquement destinés à répartir la chaleur du CPU, la carte graphique est derrière, avec un autre bloc dédié. Une vue de haut permet de mieux se rendre compte de la configuration interne du PC. Il manque ici le plus gros de la pâte thermique pour optimiser l’ultime contact de dissipation.

RAM haut de gamme

Nous avons décidé d’épauler le Ryzen 7 1700 avec de la DRAM en DDR4-3200, de la G.Skill Trident Z, un des seuls kits qui a pu tenir cette fréquence XMP sur notre plateforme. La configuration de la DRAM avec Ryzen est toujours un casse-tête… Sur notre carte mère, il a fallu corriger des timings pour coller vraiment au profil XMP pourtant activé, on ne sait pas pourquoi…

Aération maximale

Nous n’avons pas voulu entraver l’effet de convection pour maximiser la dissipation : l’air chaud remonte et aspire l’air frais du bas par dépression. Nous avons donc laissé autant d’ouvertures que possible en se passant de l’équerre PCI de la carte graphique, mais aussi de la plaque I/O de la carte mère. Quoi qu’il en soit, cette partie est censée être invisible sous le boîtier, il n’y a donc pas de problème pour nos yeux sensibles.

Remarquez par ailleurs la courbure de la carte mère, impossible de faire autrement du fait de la fixation des caloducs…

Premier test…

Une fois que tout est branché, l’intérieur de la machine reste assez aéré. Il nous fallait toutefois vérifier quelques chose avant d’aller plus loin…

Avant de claquer plusieurs grammes de précieuse pâte thermique haut de gamme entre les blocs de caloducs et les parois en aluminium, il nous fallait voir si la machine fonctionnait… Car il faut avouer que nous avons plutôt maltraité les composants pendant le montage de la bête… Surprise, ça marche !

Dernière étape

Nous avons fixé les parois de dissipation finale, et donc terminé un tube entier de pâte thermique au total dans cette machine, comme on vous l’annonçait précédemment. Un tube grand format de 11 grammes ! La machine semble fin prête à être mise à l’épreuve, à un détail près…

Petit mod indispensable

Le sommet du boîtier se referme habituellement par une plaque en PVC noire, qui n’offre que peu d’ouvertures. Nous avons remarqué pendant les premiers tests que la DRAM montait parfois à plus de 60°C, juste sous la plaque de PVC.

Nous avons donc acheté une grille de métal pour 5 euros, que nous avons ensuite découpée au Dremel, puis peint en couleur Silver pour l’assortir au boîtier. Nous avons aussi changé les vis pour les assortir à la couleur dominante. Résultat, une chaleur qui remonte plus facilement, et des modules de DRAM qui sont redescendus sous les 60°C. Et un boîtier encore plus joli !

Températures

Voilà donc la partie la plus délicate… Nous avons eu pas mal de difficultés à discipliner les températures du Ryzen 7 1700. Pour faire simple, le TDP de 65 W du CPU n’est vraiment tenu qu’à sa fréquence de base, 2,7 GHz. En boost en pleine charge, le CPU montait à 3,2 GHz sur tous ses coeurs, et dépassait les 90°C en forte charge (encodage avec AVX), qui le faisait alors ralentir d’urgence (throttle) à 500 MHz au bout d’une quinzaine de minutes.

Nous avons finalement opté pour une fréquence de 3 GHz fixée sur tous les coeurs, avec un undervolting maximal. Le CPU était alors à 100 W environ en pleine charge (mesures internes lues sous HWinfo). Le BIOS de la carte mère Biostar n’étant vraiment pas assez complet, nous n’avons manqué d’options pour optimiser encore la consommation. Reste qu’à cette fréquence, avec une température ambiante de 22°C, le CPU restait à 80°C en pleine charge. Les autres composants ne posaient pas de problème de surchauffe, rien à signaler pour le GPU, ni pour les VRM.

Notez que sous OCCT en test d’alimentation (CPU+GPU), la machine consommait entre 160 et 170 Watts à la prise.

Performances

Difficile d’évaluer les performances réelles d’une machine en bureautique. Mais PCMark 10 nous permet de juger au doigt mouillé. Les scores sont toutefois limités par le processeur Ryzen, que nous avons été obligés, après plusieurs tests, de fixer à 3 GHz. En pratique, après deux semaines de travail sur cette machine, aucune lenteur n’est à déplorer, et nous sommes plutôt satisfaits.

En comparaison, notre ancien CPU 4c/4t Intel Core i5-5675C overclocké à 4,1 GHz obtenait un score bien plus élevé dans tous les domaines avec une GTX 1080… Mais il n’était pas passif. Ce dernier encodait aussi à 13 images par seconde au test x265 HD Benchmark (H.265 1080p), alors que notre machine passive monte à 23 ips dans le même test.

Sous TimeSpy, les performances sont limitées par le GPU, mais il ne s’agit pas d’une machine gaming. Quoi qu’il en soit, il est possible d’y faire tourner des jeux modernes avec les détails au minimum.

Conclusion : la peur de l’été

Pour être tout à fait franc, on savait que monter une telle machine ne garantissait rien de bien facile… Caser un processeur haut de gamme à huit coeurs dans une machine passive, c’est un peu fou… Pourtant, avec une meilleure carte mère, nous aurions pu faire encore mieux. On regrette aussi d’avoir été obligé de se passer du boost du Ryzen à 3,7 GHz, qui aurait amélioré son score sous PCMark 10. Pour autant, le gain aurait-il été perceptible en pratique ?

Le PC est très agréable à utiliser au quotidien pour de la bureautique pro et du multimédia. La config est aussi parfaite pour le montage vidéo, avec une accélération OpenCL des effets sur le GPU et son décodeur matériel, et un bon CPU pour l’encodage (nous n’optons pas pour l’encodage matériel sur GPU). Il ne nous reste plus qu’à faire des vidéos… de meilleure qualité.

Il reste toutefois un doute énorme : l’été. Oui, la machine semble parfaitement viable en hiver, lorsque la température ambiante est entre 20 et 22°C. Mais il est clairement peu probable qu’elle tienne le coup en été sans aucune ventilation interne ou externe. Il faudra voir à quelle température ambiante le système de dissipation sature… On vous tiendra au courant !