Température du liquide de refroidissement vs température du processeur pour la régulation du ventilateur
Les fans courent après les pointes.
Lorsque la commande du ventilateur du processeur est directement liée à la température du boîtier, un processeur moderne peut passer d'une température de faible charge à une température beaucoup plus élevée presque instantanément, forçant les ventilateurs du radiateur à accélérer même si le liquide de refroidissement, le radiateur et l'air ambiant ont à peine eu le temps d'absorber une quantité significative de cette chaleur.
Pourquoi laisser un capteur en silicium rapide dicter l'acoustique d'un système de refroidissement dont la masse thermique réagit beaucoup plus lentement ?
Voilà le problème central.
Pour un refroidisseur à air, la température du processeur est un paramètre pertinent car le dissipateur thermique se trouve directement sur le trajet thermique du processeur. Pour un système de refroidissement liquide tout-en-un (AIO), la situation est différente. Le processeur chauffe la plaque froide, qui chauffe le liquide de refroidissement. Ce dernier transporte l'énergie jusqu'au radiateur, qui la dissipe ensuite dans l'air.
Ces événements ne se produisent pas à la même vitesse.
Et c'est précisément cette différence qui explique pourquoi la température du liquide de refroidissement par rapport à celle du processeur mérite plus d'attention qu'un autre débat sur la taille relative d'un radiateur de 240 mm ou de 360 mm.
Ma règle préférée est simple : lorsqu’un capteur de température de liquide de refroidissement fiable est disponible, je souhaite généralement que la vitesse du ventilateur du radiateur réagisse principalement à la température du liquide de refroidissement, tandis que la température du processeur reste un signal de sécurité et de diagnostic.
Cette distinction permet d'obtenir un système plus stable sans pour autant négliger la température réelle du processeur.
La température du processeur et la température du liquide de refroidissement mesurent des problèmes différents.
La température du processeur nous indique ce qui se passe au niveau de la source de chaleur.
La température du liquide de refroidissement nous indique ce qui se passe à l'intérieur du système de transfert de chaleur.
Ces deux expressions se ressemblent. Elles ne se ressemblent pas.
Les processeurs modernes intègrent plusieurs capteurs de température placés à proximité immédiate des puces. La documentation d'Intel relative à son capteur thermique numérique (DTS) explique que les mesures individuelles des capteurs peuvent représenter la température instantanée du processeur. Intel documente également une valeur PECI basée sur la moyenne des températures DTS les plus élevées relevées sur une période de 256 ms , en précisant que cette température moyenne peut s'avérer utile pour la gestion thermique de la plateforme, notamment pour la régulation de la vitesse des ventilateurs.
Cela nous apprend quelque chose d'important.
Même les fabricants de processeurs reconnaissent que la température instantanée brute et la température utile pour le contrôle du ventilateur ne sont pas nécessairement la même chose.
Un processeur peut changer d'état de consommation extrêmement rapidement. Ouvrez une application, compilez du code, lancez le traitement de shaders, décompressez une archive volumineuse ou lancez un jeu : certains cœurs du processeur peuvent alors augmenter considérablement leur fréquence avant de revenir à une charge de travail plus légère.
Le liquide de refroidissement ne peut pas réagir instantanément à ce changement.
Le liquide de refroidissement à base d'eau possède une inertie thermique. Le radiateur aussi. De même que le métal de la plaque froide. L'ensemble du circuit agit comme un tampon thermique.
Ce décalage est utile.
Considérez la température du processeur comme l'alarme et la température du liquide de refroidissement comme le réservoir.
Une température de 80°C pour le processeur ne signifie pas automatiquement que le radiateur a besoin d'un débit d'air maximal.
Si le processeur atteint 80 °C pendant trois secondes alors que le liquide de refroidissement reste à 30 °C, le circuit de refroidissement lui-même reste relativement froid.
Imaginez maintenant le même processeur maintenu à environ 75 °C pendant vingt minutes, tandis que le liquide de refroidissement augmente progressivement de 30 °C à 39 °C.
C'est différent.
Dans le second cas, la chaleur s'accumule dans le circuit plus rapidement que le flux d'air du radiateur ne l'évacue. Les ventilateurs du radiateur sont alors fortement sollicités.
C’est aussi pourquoi je ne juge pas un système de refroidissement liquide tout-en-un (AIO) à partir d’une simple capture d’écran de la température du processeur. L’analyse d’ACEGEEK expliquant pourquoi les spécifications techniques du refroidisseur ne permettent pas, à elles seules, de prédire les performances thermiques réelles, aboutit à la même conclusion générale : la taille du radiateur, le comportement du ventilateur, le flux d’air, la charge de travail et la configuration du système interagissent.
Température du liquide de refroidissement vs température du processeur pour la régulation du ventilateur
Voici la distinction que j'utilise lors de l'évaluation du contrôle des ventilateurs AIO .
Facteur Température du processeur Température du liquide de refroidissement Ce qu'il mesure État thermique du processeur État thermique du circuit de refroidissement Vitesse de réponse Extrêmement rapide Relativement lente Réaction aux pics de surchauffe Élevée Faible Utilisation optimale Protection et surveillance du processeur Contrôle du ventilateur du radiateur Stabilité de la vitesse du ventilateur Peut fluctuer rapidement Généralement stable Comportement sonore Plus sujet aux variations répétées Plus progressif Reflète la charge de travail du radiateur Indirectement Plus directement Disponibilité du capteur Quasi universelle Uniquement sur les systèmes de refroidissement liquide tout-en-un/contrôleurs compatibles Bon pour une intervention d'urgence Oui Moins adapté seul Bon pour le contrôle de la charge soutenue Oui, avec lissage Excellent lorsqu'il est disponible
C'est un aspect que de nombreux utilitaires de gestion des ventilateurs de carte mère occultent.
Ils indiquent la température.
Ils indiquent la vitesse de rotation du ventilateur.
Ils vous permettent de déplacer des points sur un graphique.
Mais ils obligent rarement l'utilisateur à se poser la question la plus importante : quel composant physique ce ventilateur essaie-t-il réellement de refroidir ?
Pour un ventilateur de radiateur, la réponse est le liquide de refroidissement qui circule dans le radiateur.
C’est pourquoi la température du liquide est une variable de contrôle si logique.
Le véritable contrôle des ventilateurs AIO utilise déjà la température du liquide de refroidissement
Il ne s'agit pas d'une théorie de réglage exotique.
La courbe de ventilation par défaut du système Hydro X de Corsair utilise directement la température du liquide de refroidissement comme variable de contrôle. Cette courbe documentée règle la vitesse des ventilateurs du radiateur à 0 % en dessous de 34 °C, 10 % à 35 °C, 25 % à 36 °C, 42 % à 38 °C, 54 % à 39 °C, 66 % à 40 °C et 100 % à 43 °C.
Relisez ces chiffres.
Les ventilateurs ne passent pas à 100 % car le processeur atteint brièvement 80 °C.
Leur fonctionnement atteint son niveau maximal lorsque le liquide de refroidissement atteint 43 °C.
Il s'agit d'une philosophie de contrôle très différente.
La documentation iCUE de Corsair permet également de lier des courbes de ventilation personnalisées aux capteurs de température disponibles dans le système, renforçant ainsi l'idée que la source du capteur est tout aussi importante que les valeurs de RPM elles-mêmes.
Et Corsair n'est pas la seule preuve.
La documentation relative à la surveillance matérielle du noyau Linux pour la carte mère ASUS ROG RYUJIN II 360 affiche la température du liquide de refroidissement, la vitesse de la pompe et le contrôle des ventilateurs externes. De même, la documentation du noyau pour les cartes mères Gigabyte AORUS WATERFORCE X240, X280 et X360 fournit des informations similaires sur la vitesse de rotation des ventilateurs et de la pompe, ainsi que sur la température du liquide de refroidissement.
Ce ne sont pas des capteurs décoratifs.
Elles existent car la température de la boucle est une information utile.
L'exemple des 43°C est plus important qu'il n'y paraît.
Supposons que la température ambiante soit de 24°C.
Une température du liquide de refroidissement de 30°C signifie que le liquide est à environ 6°C au-dessus de la température ambiante.
À 40 °C, l'écart de température entre le liquide de refroidissement et la température ambiante devient d'environ 16 °C.
La seconde condition offre au radiateur une différence de température beaucoup plus importante à exploiter, mais elle indique également qu'une quantité significativement plus importante d'énergie thermique s'est accumulée dans la boucle.
C'est précisément à ce moment-là qu'un flux d'air supplémentaire devient utile.
C’est pourquoi la courbe de ventilation basée sur la température du liquide se comporte souvent de manière plus intelligente qu’une courbe liée au processeur lors de charges de travail avec des variations de puissance rapides.
Pourquoi le contrôle des ventilateurs des systèmes de refroidissement liquide tout-en-un (AIO) basé sur le processeur peut devenir excessivement bruyant
Le comportement des processeurs modernes aggrave ce problème.
Intel indique que la température des processeurs peut atteindre leurs limites thermiques lors d'une utilisation intensive et que de nombreux modèles utilisent des mécanismes de gestion thermique pour réduire la fréquence et la consommation d'énergie si nécessaire. Intel précise que les valeurs maximales de Tjonction se situent généralement entre 100 °C et 110 °C , selon le processeur.
Cela ne signifie pas pour autant que 90°C devrait devenir votre objectif habituel.
Cela signifie que la température du processeur est conçue pour évoluer de manière dynamique.
Le comportement du turbo complique les courbes de ventilation car la température peut augmenter avant que le radiateur ne soit devenu sensiblement plus chaud.
Considérons cette charge de travail simplifiée :
Temps Température du processeur Température du liquide de refroidissement Fonctionnement d'un ventilateur contrôlé par le processeur Fonctionnement d'un ventilateur contrôlé par le liquide de refroidissement Veille 38 °C 28 °C Faible régime Faible régime Lancement d'une application 72 °C 28 °C Augmentation rapide Maintien du régime bas 10 secondes plus tard 48 °C 28,5 °C Ralentissement à nouveau Maintien du régime bas Début du rendu continu 82 °C 30 °C Régime élevé Régime modéré 10 minutes plus tard 78 °C 36 °C Régime élevé Augmentation progressive du régime 25 minutes plus tard 77 °C 40 °C Régime élevé Régime élevé
Le système contrôlé par le processeur réagit immédiatement.
Le système de refroidissement réagit lorsque le radiateur a effectivement accumulé de la chaleur à évacuer.
Je préfère le deuxième comportement pour les ventilateurs de radiateur.
Non pas parce que la température du processeur est sans importance.
Car le débit d'air du radiateur doit répondre à ses besoins.
La meilleure source de température pour la commande d'un ventilateur dépend de ce dernier.
C'est là que beaucoup de conseils deviennent trop simplistes.
« Utiliser la température du liquide de refroidissement pour tout » n'est pas une bonne règle.
« Utiliser la température du processeur pour tout » n'est pas non plus une bonne idée.
Chaque fan a un rôle différent.
Ventilateurs de radiateur
Si votre système AIO dispose d'un capteur de liquide de refroidissement fiable, j'utiliserais normalement la température du liquide de refroidissement.
La courbe de ventilation peut rester relativement plate à basse température du liquide et devenir progressivement plus agressive à mesure que le liquide de refroidissement se réchauffe.
Un concept de départ pratique pourrait ressembler à ceci :
Température du liquide de refroidissement Fonctionnement du ventilateur du radiateur ≤ 28 °C 25 % 30 °C 30 % 33 °C 40 % 36 °C 50 % 39 °C 70 % 42 °C 90 % 44 °C +100 %
Il ne s'agit pas d'un préréglage universel.
La température ambiante a une importance capitale. Un utilisateur se trouvant dans une pièce à 30 °C ne peut évidemment pas avoir les mêmes attentes qu'une personne effectuant des tests dans une pièce à 18 °C.
Le fabricant du refroidisseur a également le dernier mot concernant les températures de liquide de refroidissement autorisées et les limites de fonctionnement.
Vitesse de la pompe
En général, je n'aime pas les courbes de pompage qui suivent constamment de minuscules variations de température du processeur.
Une pompe fonctionne grâce à la circulation du liquide de refroidissement, et une oscillation agressive et constante n'offre souvent que peu d'avantages par rapport au maintien d'une plage de fonctionnement stable.
Utilisez les préréglages pris en charge par le fabricant du refroidisseur ou un réglage de pompe stable, sauf raison spécifique de le régler différemment.
Ventilateurs de boîtier
C'est là que la température du processeur à elle seule devient encore plus problématique.
Imaginez jouer à un jeu gourmand en ressources GPU avec une charge CPU modeste.
Votre processeur peut rester à 55 °C tandis qu'une carte graphique de 360 W ou 575 W dégage une très grande quantité de chaleur dans le châssis.
Si les ventilateurs du boîtier ne surveillent que la température du processeur, ils risquent de rester inutilement lents.
Le guide d'ACEGEEK sur l'équilibre entre le refroidissement du processeur et le flux d'air du GPU dans un même système explique pourquoi la chaleur du processeur et du GPU doit être traitée comme des charges thermiques distinctes plutôt que comme une seule « température PC » générique.
Pour les ventilateurs de boîtier, une stratégie de contrôle maximale du processeur et de la carte graphique (ou une logique d'admission et d'évacuation séparée) est souvent plus rationnelle lorsque le matériel et le logiciel le permettent.
La température du processeur reste plus importante que la température du liquide de refroidissement dans trois situations.
Le contrôle du liquide de refroidissement n'est pas automatiquement supérieur partout.
Il existe des situations où la température du processeur reste le signal correct.
1. Votre système AIO ne possède pas de capteur de liquide de refroidissement
C'est l'évidence même.
De nombreux systèmes de refroidissement AIO affichent la vitesse de la pompe et du ventilateur, mais n'exposent pas la température du liquide à la carte mère ni au logiciel de contrôle.
Il est impossible de construire une courbe de température de liquide pour un ventilateur à partir d'un capteur inexistant.
Dans ce cas, la température du processeur reste une source de contrôle parfaitement utilisable.
Mais ajoutez de l'hystérésis, du délai ou du lissage là où le BIOS ou le logiciel le permet.
Cela peut empêcher qu'une hausse de température de trois secondes ne se transforme en un hurlement de ventilateur de trois secondes.
2. Vous contrôlez un refroidisseur d'air
Il n'y a pas de réservoir de liquide de refroidissement.
La température du processeur représente directement la charge thermique que le ventilateur du dissipateur thermique tente de gérer.
Utiliser la température du processeur.
3. Vous avez besoin d'une protection thermique rapide
La température du liquide de refroidissement réagit délibérément lentement.
C’est précisément pour cette raison qu’il constitue un bon signal pour le ventilateur du radiateur – et précisément pour cette raison que je ne l’utiliserais pas comme seul signal de sécurité.
La documentation thermique d'Intel met clairement en évidence cette distinction. Les capteurs de l'entreprise peuvent détecter les variations rapides de température du processeur, tandis que ses systèmes de contrôle thermique peuvent réduire la tension, la puissance ou la fréquence lorsque les limites de température sont atteintes.
La température du processeur reste donc le meilleur signal d'alerte en cas de problème thermique soudain du processeur.
Une meilleure stratégie de contrôle des ventilateurs pour systèmes AIO est généralement hybride.
La meilleure configuration ne nécessite pas de choisir un seul capteur et de faire comme si toutes les autres températures avaient disparu.
Utilisez chaque capteur conformément à sa fonction.
Pour un PC de jeu classique avec un système de refroidissement tout-en-un, je structurerais la logique à peu près comme ceci :
Ventilateurs de radiateur : température du liquide de refroidissement (si disponible).
Pompe : profil stable approuvé par le fabricant plutôt qu’une oscillation rapide pilotée par le processeur.
Entrée d'air du GPU par le bas ou le côté : température du GPU ou signal maximal du CPU/GPU.
Échappement arrière et supérieur : comportement du système combiné, en fonction de l’emplacement du radiateur.
Température du processeur : surveillance, alarmes et décisions en matière de sécurité thermique.
Cette répartition est beaucoup plus logique d'un point de vue physique que de connecter six ventilateurs différents à la température du processeur et de considérer le travail comme terminé.
La position du radiateur complique encore davantage la situation.
Un radiateur monté sur le dessus peut interagir différemment avec l'évacuation de la chaleur du GPU qu'un radiateur monté sur le côté. Il est donc important d'évaluer la stratégie de contrôle des ventilateurs en tenant compte du flux d'air. L'analyse comparative des systèmes de refroidissement liquide tout-en-un (AIO) montés sur le dessus et sur le côté, réalisée par ACEGEEK, aborde précisément cette relation entre l'emplacement du radiateur, la température du processeur, la température du GPU, la température du liquide de refroidissement et le flux d'air dans le boîtier.
Si vous hésitez encore entre la taille du radiateur et le réglage des ventilateurs, comparez la gamme de refroidisseurs CPU ACEGEEK disponibles avant de supposer qu'un radiateur plus grand résoudra automatiquement un problème de ventilation. ACEGEEK propose actuellement des modèles allant des systèmes de refroidissement liquide tout-en-un (AIO) de 120 mm et 240 mm à plusieurs refroidisseurs de 360 mm.
Les ventilateurs d'un système AIO doivent-ils utiliser la température du processeur ou celle du liquide de refroidissement ?
Pour les ventilateurs de radiateur, la température du liquide de refroidissement est généralement la meilleure source de contrôle lorsque le système AIO est équipé d'un capteur de liquide précis .
Cela permet au contrôleur d'obtenir une représentation plus lente et plus significative de la charge thermique stockée dans la boucle de liquide.
La température du processeur reste un élément essentiel.
Mais cela répond à une autre question.
La température du processeur m'indique : « Quelle est la température du processeur actuellement ? »
La température du liquide de refroidissement m'indique : « Quelle quantité de chaleur s'est accumulée dans le système de refroidissement ? »
Un ventilateur de radiateur a principalement besoin de la deuxième réponse.
C’est cette distinction que j’aimerais voir plus clairement expliquée dans les logiciels tout-en-un.
FAQ
La température du liquide de refroidissement est-elle plus pertinente que celle du processeur pour le contrôle des ventilateurs d'un système AIO ?
La température du liquide de refroidissement est généralement une meilleure source de contrôle pour le ventilateur du radiateur lorsqu'un système de refroidissement tout-en-un (AIO) est équipé d'un capteur de liquide fiable, car elle suit la chaleur qui s'accumule à l'intérieur du circuit de refroidissement, change plus progressivement que la température du processeur et permet à la vitesse du ventilateur du radiateur de répondre à une charge thermique soutenue au lieu de réagir de manière répétée à de brèves pointes de suralimentation du processeur.
La température du processeur doit toujours être surveillée à des fins de protection thermique. Ces deux mesures ont des objectifs différents et ne prétendent pas à une fonction unique.
Pourquoi la température du processeur varie-t-elle plus rapidement que celle du liquide de refroidissement ?
La température du processeur change plus rapidement car la puissance du processeur peut augmenter en des laps de temps extrêmement courts, tandis que la plaque froide, le volume de liquide de refroidissement, les tubes et le radiateur possèdent une masse thermique qui doit absorber de l'énergie avant que leurs températures n'augmentent de manière significative, créant un décalage délibéré entre la génération de chaleur au niveau du silicium et le réchauffement mesurable de l'ensemble du circuit de refroidissement liquide.
C’est ce décalage qui explique pourquoi la température d’un processeur peut augmenter de plusieurs dizaines de degrés tandis que celle du liquide de refroidissement bouge à peine lors d’une brève accélération.
Quelle température de liquide de refroidissement dois-je utiliser pour ma courbe de ventilation ?
Une courbe de ventilation efficace en fonction de la température du liquide de refroidissement permet généralement de maintenir les ventilateurs du radiateur relativement silencieux tant que le liquide reste proche de la température ambiante, puis augmente progressivement le débit d'air à mesure que la différence de température entre le liquide de refroidissement et la température ambiante augmente, bien que les seuils exacts doivent être ajustés en fonction de la température ambiante, de la capacité du radiateur, de la conception du refroidisseur et des limites de température de liquide de refroidissement sûres spécifiées par le fabricant.
L'exemple du système Hydro X de Corsair atteint 100 % de fonctionnement du ventilateur à une température du liquide de refroidissement de 43 °C, mais cela ne doit pas être automatiquement transposé à tous les systèmes de refroidissement liquide tout-en-un.
Les ventilateurs AIO doivent-ils utiliser la température du processeur ?
Les ventilateurs du radiateur AIO peuvent utiliser la température du processeur lorsque la température du liquide de refroidissement n'est pas disponible, mais le contrôleur de ventilateur devrait idéalement inclure un délai de réponse, une moyenne ou une hystérésis, car la température du processeur peut changer extrêmement rapidement, provoquant une oscillation inutile de la vitesse du ventilateur même lorsque le radiateur et le liquide de refroidissement n'ont pas accumulé suffisamment de chaleur supplémentaire pour nécessiter un débit d'air significativement plus important.
Il s'agit d'une limitation normale du contrôle par processeur, et non d'une preuve de dysfonctionnement du système de refroidissement.
La pompe du système AIO doit-elle suivre la température du processeur ?
Une pompe AIO n'a généralement pas besoin de suivre chaque fluctuation de température du processeur, car son but est de maintenir la circulation du liquide de refroidissement à travers la plaque froide et le radiateur. Ainsi, un profil de pompe stable pris en charge par le fabricant produit généralement un comportement plus prévisible que l'accélération et le ralentissement répétés de la pompe en réponse aux pics de température transitoires du processeur.
Respectez toujours les limites de vitesse de la pompe et les modes de fonctionnement spécifiés par le fabricant du refroidisseur.
La température du liquide de refroidissement peut-elle être basse alors que la température du processeur est élevée ?
La température du liquide de refroidissement peut rester relativement basse alors que la température du processeur est élevée, car le transfert de chaleur de la puce du processeur à travers le dissipateur thermique intégré, le matériau d'interface thermique, la plaque froide et le liquide de refroidissement en circulation introduit une résistance thermique, tandis que les processeurs modernes haute puissance peuvent créer des pics de température localisés beaucoup plus rapidement que l'ensemble du circuit de liquide ne peut se réchauffer.
Cela est particulièrement perceptible lors de brèves rafales de charge et de comportements turbo agressifs.
Quelle est la meilleure source de température pour le contrôle du ventilateur du processeur ?
La meilleure source de température pour le contrôle des ventilateurs du processeur dépend du matériel de refroidissement : la température du processeur est généralement appropriée pour les ventilateurs de refroidissement à air et la protection thermique, tandis que la température du liquide de refroidissement est généralement préférable pour les ventilateurs de radiateur AIO car elle représente la condition thermique que le radiateur essaie réellement de gérer plutôt que la seule température instantanée du silicium du processeur.
Pour les ventilateurs de boîtier, il peut être nécessaire de prendre en compte conjointement les températures du processeur et de la carte graphique.
Concevez une courbe de ventilation en fonction de la chaleur, et non des pics.
Arrêtez de régler les ventilateurs du radiateur en vous basant sur une seule température de processeur alarmante.
Enregistrez la température du processeur, du liquide de refroidissement et du GPU, la vitesse de rotation des ventilateurs et la température ambiante pendant votre utilisation. Les jeux, le rendu, la compilation et l'utilisation du bureau au repos génèrent des profils thermiques très différents.
Ensuite, réglez le système autour d'une chaleur constante.
Si votre système de refroidissement liquide tout-en-un actuel ne permet pas d'afficher la température du liquide de refroidissement, utilisez la température du processeur après un lissage approprié. S'il permet d'afficher la température du liquide, testez la courbe de température d'un radiateur de refroidissement et comparez non seulement la température maximale du processeur, mais aussi la vitesse de rotation du ventilateur, le bruit et la stabilité sur le long terme.
Avant de modifier votre matériel, consultez les ressources d'ACEGEEK sur le refroidissement et la circulation d'air du processeur pour vous assurer que l'emplacement du radiateur, la circulation d'air du boîtier et la capacité du refroidisseur ne constituent pas la véritable limitation.
Une meilleure source de capteurs ne coûte rien.
Parfois, c'est la meilleure amélioration en matière de refroidissement de toute la configuration.
