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Test : comment améliorer le refroidissement de sa carte graphique

1 : Introduction et règles de base 3 : Résultats des tests et remarques 4 : Adhésifs thermiques, refroidissement de la backplate et conclusion

Démonter et réassembler sa carte graphique

Avant de s’attaquer au démontage, il convient de surveiller la température du GPU au repos et en charge durant 30 minutes avec un utilitaire comme GPU-Z. On gagne par ailleurs à noter la température de la pièce pour référence. Ces valeurs par défaut permettent d’évaluer au mieux les résultats de toute modification ultérieure.

Le fait de dire quelque chose comme « l’organisation est la clé de la réussite » peut faire cliché, mais il est assez sage d’agencer proprement les vis et morceaux démontés au fur et à mesure, de manière à se souvenir comment remonter le tout au final. Dans cette optique, nous utilisons une petite boite à multiples compartiments qui nous permet de trier facilement les vis utilisées pour les parties internes/externes de la carte graphique. Ceci nous parait justifié dans la mesure où les vis d’une carte graphique peuvent être légèrement différentes en termes de longueur ou diamètre, au point de ne pas pouvoir les distinguer visuellement, or ces différences peuvent avoir une importance considérable en pratique.

Le radiateur est presque toujours fixé au PCB par quatre vis partant du dos de la carte. Si le dissipateur embarque également un ou plusieurs radiateurs pour l’étage d’alimentation, on trouve alors bien souvent deux ou trois vis supplémentaires. Dans ces deux cas de figure, il est important de retirer le dissipateur avant de s’attaquer à la backplate.

En général, même les professionnels gagneraient à procéder étape par étape en prenant des photos successives, à moins de connaitre le processus par cœur. Ceci pourrait s’avérer particulièrement utile si jamais la carte doit être renvoyée à son fabricant dans l’état d’origine pour faire jouer la garantie. Dans le cas où l’on changerait le dissipateur, il pourrait être utile de garder tous les composants d’origine dans des sachets plastique transparents sans oublier d’en indiquer le contenu.

Image 1 : Test : comment améliorer le refroidissement de sa carte graphique

Une fois les sceaux endommagés sur les vis, la garantie ne tient plus qu’au bon vouloir du fabricant. Si le but est simplement de vérifier le serrage d’une vis, mieux vaut donc faire le test sur une vis dépourvue de sceau. Dans l’hypothèse où la vis n’est pas convenablement serrée, soit on règle le problème soi-même, soit on renvoie/rapporte le produit au vendeur, sans oublier la mise en garde que nous avons évoquée sur la page précédente.

Image 2 : Test : comment améliorer le refroidissement de sa carte graphique

Les vis maintenant la backplate constituent une histoire à elles seules. Toutes ne sont pas accessibles, sans même parler de la possibilité de les retirer, depuis le dos de la carte. Précisons cependant qu’il y a presque toujours des raisons techniques à cela : le but n’est pas de pénaliser l’utilisateur souhaitant modifier sa carte.

Image 3 : Test : comment améliorer le refroidissement de sa carte graphique

Dans le cas de notre carte, XFX n’a pas fait appel à un montage interne et à un dissipateur qui aurait pu accueillir les vis de la backplate. En conséquence, les écrous sont enfoncés dans la backplate (cf. image ci-dessus). La tête des vis est donc sur la partie supérieure du PCB (cf. image ci-dessous). Ces vis sont généralement plus courtes que celles utilisées au dos du PCB pour l’étage d’alimentation.

Image 4 : Test : comment améliorer le refroidissement de sa carte graphique

Naturellement, il n’est pas possible d’y accéder avant d’avoir complètement démonté le dissipateur. A ce stade, il reste une série de pièges à éviter sous forme de divers câbles et prises. Dans le doute, mieux vaut jouer la carte de la prudence et prendre une photo supplémentaire lorsque plusieurs câbles se ressemblent entre eux, tout en étant très proches les uns des autres. Les connecteurs doivent être manipulés avec le plus grand soin, sachant que les fabricants ne vont jamais au-delà de la longueur nécessaire pour les câbles, de même que les connecteurs sont réduits au maximum. Au stade du remontage, il est essentiel de bien vérifier qu’aucun câble ne se trouve dans la trajectoire d’un ventilateur avant de revisser l’ensemble.

Image 5 : Test : comment améliorer le refroidissement de sa carte graphique

Malheureusement, la plupart des backplates ne font pas office d’interface thermique avec le PCB. Au mieux, elles sont pourvues d’un revêtement isolant afin d’éviter les courts-circuits par mesure de précaution.

Image 6 : Test : comment améliorer le refroidissement de sa carte graphique

Note #4:

  • Relever les températures au repos avec un utilitaire comme GPU-Z
  • Par souci de précaution, garder trace de chaque étape en faisant des photos
  • Trier les vis et les ranger en lieu sûr
  • Faire attention aux câbles reliés au dissipateur et aux LEDs
  • Ne jamais forcer sur ce qui semble coincé

Place au nettoyage

La pâte thermique peut être appliquée sur un GPU de diverses manières. Bien souvent, c’est le fabricant du dissipateur qui la dépose sur la base du radiateur (via impression, tampographie ou film de transfert), ou bien une dose est appliquée au moment où le radiateur est monté sur le PCB.

La quasi-totalité des fabricants surdosent la pâte thermique, et dans le cas de notre carte graphique, le résultat laisse franchement à désirer : nous avons prélevé un tout petit peu plus d’un gramme de surplus. Ceci nous a permis de tester les mêmes composants dans des conditions identiques, avec la pâte thermique d’origine, puis une alternative assez chère avant de comparer les résultats.

Image 7 : Test : comment améliorer le refroidissement de sa carte graphiqueImage 8 : Test : comment améliorer le refroidissement de sa carte graphique

Manifestement, le fabricant y est allé de si bon cœur que la moitié du contour du GPU a été recouvert de pâte thermique au passage. Si cela n’apporte rien en termes de températures, précisons que ce n’est pas dangereux non plus : les pâtes contenant du silicone ne sont généralement pas conductrices, ce qui évite le risque de court-circuit.

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Ceci étant dit, un nettoyage en profondeur s’impose. En premier lieu, nous recommandons d’utiliser un chiffon doux pour retirer tous les résidus susceptibles de partir sans utilisation de solvants. Lorsqu’il s’agit de nettoyer un radiateur, attention aux espaces entre les ailettes dans lesquels on laisse bien souvent des résidus. Ceci vaut également pour la surface des caloducs aplatis.

Il est très important de s’assurer que ces surfaces soient méticuleusement nettoyées dans la mesure où le mélange de plusieurs pâtes thermiques peut s’avérer extrêmement contreproductif.Certaines marques vendent des kits de nettoyage, mais un banal alcool isopropylique (2-propanol) fait l’affaire. On peut en trouver sur internet ou en pharmacie à moins de dix euros par litre. Mieux vaut éviter l’alcool méthylique et a fortiori l’acétone, les solvants nitrocellulosiques et solvants pour vernis à ongles : bien que ces trois derniers soient également basés sur le 2-propanol, ils contiennent souvent des additifs qui ne font pas bon ménage avec une carte graphique.

Image 11 : Test : comment améliorer le refroidissement de sa carte graphique

Le nettoyage du GPU doit être fait soigneusement, c’est-à-dire sans gratter ni rayer sa surface. Même un chiffon doux peut attaquer de petits composants si l’on appuie trop fort. Précisons également que les quelques résidus qui font de la résistance (comme on le voit sur l’image ci-dessous) gagnent à être laissés en paix : seule la surface du GPU doit être impeccable.

Image 12 : Test : comment améliorer le refroidissement de sa carte graphique

Note #5:

  • La pâte thermique d’origine doit être retirée autant que possible sans solvant
  • Ne pas utiliser d’objets pointus ou coupants, ne pas rayer, ne pas gratter
  • Utiliser des solvants adaptés et avec modération
  • Ne pas utiliser de solvants agressifs (nitrocellulose, acétone)
  • Éviter de mettre du solvant autour du GPU, ne pas laisser de gouttes résiduelles

Savoir appliquer à la perfection la bonne pâte thermique

Qu’est-ce qui fait une « bonne » pâte thermique ? Internet regorge de tests plus ou moins rigoureux, bon nombre se contredisant les uns les autres. A vrai dire, tout benchmark ne tenant pas compte du changement de régime d’un ventilateur ou omettant d’observer la température des composants environnants est plus ou moins inutile.

Si l’on met le cas du watercooling à part, les algorithmes de contrôle comme AMD PowerTune et NVIDIA GPU Boost veillent à ce que le comportement thermique du GPU influe largement sur la vitesse des ventilateurs, la régulation de la tension et bien entendu les fréquences. Les températures auront beau rester identiques, peut être que la carte graphique se mettra à soutenir une fréquence maximale plus élevée et/ou plus longtemps, de même que les ventilateurs pourront fonctionner moins vite. Par ailleurs, une température moins élevée et donc une baisse en régime côté ventilateur peut se traduire par une augmentation des températures au niveau des composants environnants.

Le délai minimum de rodage avant qu’une nouvelle application de pâte thermique parvienne à son niveau de performances optimal est également une donnée rarement prise en compte. Nous avons ainsi laissé 24 heures de fonctionnement à toutes les pâtes thermiques réunies pour cet article. Bien entendu, la durée des tests s’en trouve considérablement allongée, mais cet effort supplémentaire en vaut la peine.

Etant donné que nous avons une préférence pour la méthode « blob » en ce qui concerne l’application de la pâte thermique, de même que nous tendons à visser les vis du GPU par diagonale puis en croix, le choix d’une pâte thermique adaptée est essentiel. Pour résumer, un blob de la taille d’une lentille est plus que suffisant ; le fait qu’un peu de pâte thermique déborde légèrement des côtés après avoir serré les vis ne pose pas de problème. Mieux vaut être un peu trop généreux plutôt que d’avoir des zones vides. Une fois la période de rodage terminée, il peut être utile de vérifier si les vis ont besoin d’être serrées d’avantage.

Image 13 : Test : comment améliorer le refroidissement de sa carte graphique

Au-delà des propriétés de la pâte, comme une importante conductivité thermique (et donc faible résistance thermique), sa consistance joue un rôle important. Entre les mains d’un professionnel, les pâtes thermiques à forte viscosité (comme les pâtes « diamant ») peuvent constituer le premier choix pour contribuer à la dissipation thermique. En revanche, elles sont souvent imprévisibles et difficiles à manipuler entre des mains moins expertes. Pour arriver à un résultat optimal avec une pâte à forte viscosité, il faut d’abord la préchauffer, faire monter la température du radiateur entre 60 et 70°C avant d’appliquer la bonne quantité, exercer une pression adaptée sur le radiateur et enfin remonter l’ensemble avant que le produit ne refroidisse.

Image 14 : Test : comment améliorer le refroidissement de sa carte graphiqueImage 15 : Test : comment améliorer le refroidissement de sa carte graphique

Les deux images ci-dessus montrent que le blob représenté plus haut était suffisant, et il n’y a presque pas d’excès sur les côtés. Notons par ailleurs que la couche de pâte thermique est fine, régulière sur l’ensemble de la surface, signe qu’il n’y a pas lieu de s’embêter avec une spatule.

Parlons maintenant argent. Ce n’est pas parce qu’un produit est cher ou mis en avant de manière proéminente qu’il est adapté. Sous réserve que les conditions de test soient similaires et tout en tenant compte du régime des ventilateurs, les résultats se traduisent par des écarts peu significatifs. Ceci disqualifie donc de nombreux produits en raison de leur médiocre rapport performances/prix.

Image 16 : Test : comment améliorer le refroidissement de sa carte graphique

Nous avons utilisé la Gelid GC Extreme de manière quasi-exclusive durant trois ans, et ce après avoir testé de nombreuses pâtes thermiques. Bien que la Thermal Grizzly Kryonaut ait fini par devenir notre premier choix pour les cartes graphiques, il faut également souligner le fait qu’elle est significativement plus chère que la Gelid GC Extreme. Fort heureusement, ce n’est pas en modifiant une seule carte graphique que l’on vide une seringue.

La Kryonaut est un peu plus fine et douce que la Gelid GC Extreme sans pour autant se déchirer à l’application. Ceci en fait donc un produit très bien adapté pour des surfaces particulièrement régulières comme celle d’un GPU. Nous la recommandons ainsi en bonne conscience pour tous types de radiateurs, tout en sachant qu’il existe bien entendu des alternatives tout aussi convenables.

Note #6:

  • Utiliser exclusivement des pâtes thermiques non-conductrices ; éviter les pâtes à forte viscosité
  • Toujours se méfier des arguments marketing potentiellement trompeurs en matière de conductivité thermique
  • Lire plusieurs tests en s’assurant de la rigueur du protocole
  • Une pâte thermique onéreuse n’est pas forcément performante
  • Utiliser la méthode « blob » pour appliquer une pâte thermique à viscosité modérée
  • Serrer les vis en procédant par diagonale puis en croix

Réassemblage et test des fonctionnalités

Le réassemblage s’approche en inversant les étapes du démontage, sans oublier de rebrancher les câbles au passage. Après une inspection visuelle attentive (une raison supplémentaire pour prendre des photos), nous commençons par une vérification des fonctionnalités électriques de la carte sans exercer de charge avec GPU-Z : la première étape consiste à relever les températures de la carte au repos.

Image 17 : Test : comment améliorer le refroidissement de sa carte graphique

Etant donné que la température ambiante est similaire à celle mesurée avant démontage, le GPU ne devrait pas dépasser les valeurs enregistrées au préalable. Un résultat contraire est signe qu’il y a un problème, nécessitant de repartir à zéro. Si la température est égale ou inférieure, on peut alors augmenter pas à pas la charge tout en relevant les mesures pour les comparer à celles précédemment obtenues. Si les ventilateurs fonctionnent moins vite, il convient d’ajuster la courbe de ventilation aux nouvelles températures afin qu’ils retrouvent leur vitesse d’origine.

Note #7:

  • Inspecter visuellement la carte graphique avec attention après réassemblage
  • Vérifier la fonctionnalité de la carte au repos
  • Toutes les erreurs et problèmes identifiés doivent être réglés
  • Augmenter petit à petit la charge tout en comparant les températures aux valeurs précédemment obtenues
  • Laisser plusieurs heures à la pâte thermique pour finir son rodage
  • Ne pas oublier de vérifier et resserrer les vis après le rodage si nécessaire !

Sommaire :

  1. Introduction et règles de base
  2. Démonter et réassembler sa carte graphique
  3. Résultats des tests et remarques
  4. Adhésifs thermiques, refroidissement de la backplate et conclusion