Comment choisir les meilleurs ventilateurs de boîtier pour votre PC personnalisé

Votre CPU et GPU sont livrés avec des ventilateurs de refroidissement, mais ils ne refroidiront rien si la température ambiante dans le boîtier de votre PC est alarmante.

C'est pourquoi vous avez besoin de ventilateurs de boîtier.

Les PC personnalisés sont généralement construits dans des boîtiers modernes livrés avec un seul ventilateur moche. Ce n'est pas le fabricant qui pince des sous, mais plutôt de laisser à l'utilisateur le soin de choisir la configuration du ventilateur du boîtier.

Et il est essentiel de bien faire les choses pour garantir à la fois des performances optimales et une fiabilité à long terme de votre PC personnalisé. Alors, voici comment choisir les meilleurs ventilateurs de boîtier pour votre PC.

Pourquoi un seul ventilateur ne suffit pas

La réponse courte est qu'un seul ventilateur de boîtier n'est pas suffisant pour empêcher votre ordinateur de surchauffer.

Le refroidissement du boîtier du PC, cependant, est un peu plus compliqué que cela. Le fabricant du boîtier vous laisse cette tâche, car les PC personnalisés présentent non seulement des configurations des composants, mais l'orientation physique des ventilateurs de refroidissement varie également d'une version à un autre.

Les performances de calcul sont directement proportionnelles au nombre de watts que vous pouvez transmettre au processeur et au processeur graphique. Une grande majorité de cette puissance est dissipée sous forme de chaleur. Les performances globales du PC sont sévèrement limitées si vous ne pouvez pas éliminer efficacement cette chaleur des composants.

C'est un problème car un PC avec un seul ventilateur de boîtier est fonctionnellement impossible à distinguer d'un four.

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Par conséquent, le choix de la bonne configuration de ventilateur de boîtier pour votre plate-forme de jeu ou de montage vidéo brillante a un impact significatif sur la marge thermique disponible. Un PC qui fonctionne à froid permet au CPU et au GPU d'atteindre des vitesses d'horloge turbo plus élevées tout en les maintenant plus longtemps.

C'est une mise à niveau gratuite des performances sans s'aventurer dans le monde de l'overclocking.

Comment fonctionne un ventilateur de boîtier ?

Connaître la construction de base d'un ventilateur de boîtier PC typique permet de comprendre facilement les spécifications et de déterminer celles qui sont idéales pour votre cas d'utilisation. Les ventilateurs d'ordinateur utilisent une conception axiale ou centrifuge. Les ventilateurs axiaux aspirent et évacuent l'air le long de l'axe de rotation des pales, tandis que les ventilateurs centrifuges évacuent l'air perpendiculairement à l'axe de rotation.

Étant donné que les ordinateurs de bureau utilisent exclusivement des ventilateurs axiaux, nous ne nous intéresserons pas à l'autre type. Un ventilateur axial typique est composé de trois parties principales: le moyeu, les pales et le châssis. La lame et le cadre sont de simples pièces en plastique, mais le moyeu abrite les composants les plus chers et les plus importants, tels que le moteur, les roulements et l'électronique.

Un ventilateur axial génère un flux d'air en entraînant le moteur pour faire tourner les pales à grande vitesse. Le volume de flux d'air généré dépend de la vitesse/du couple du moteur, de l'efficacité aérodynamique des pales et de plusieurs autres facteurs.

Si vous êtes à la recherche d'un ventilateur de boîtier, vous devez savoir comment ces composants dictent leur coût et leur qualité.

Les 5 spécifications les plus importantes du ventilateur de boîtier

Jetons un coup d'œil aux différentes spécifications régissant les performances des ventilateurs.

1. Optimisation du débit d'air et de la pression statique

Les performances du ventilateur sont déterminées par deux mesures mutuellement exclusives de débit d'air et de pression statique. Le premier mesure la quantité d'air déplacée par un ventilateur dans un temps donné, généralement exprimée en pieds cubes par minute (CFM). Plus le débit d'air d'un ventilateur est élevé, plus le volume d'air qu'il peut déplacer est important, ce qui a un impact positif sur les performances de refroidissement.

Un ventilateur à débit d'air plus élevé est idéal lorsque vous évacuez l'air chaud du boîtier. Le chemin emprunté par l'air à la sortie du boîtier est entièrement libre d'obstacles dans cette configuration. Imaginez maintenant le même ventilateur utilisé pour pousser l'air froid à travers un radiateur refroidi par liquide. Le radiateur épais avec sa structure à ailettes dense présente une résistance importante au flux d'air.

Le même ventilateur à débit d'air élevé est très peu performant dans ce rôle car le maillage restrictif du radiateur nécessite un ventilateur générant une pression statique plus élevée pour pousser l'air à travers lui. Ces ventilateurs ont des géométries de pales spécialisées conçues pour sacrifier le flux d'air afin d'améliorer la pression statique, mesurée en pascals (pa) ou en millimètres d'eau (mm H2O).

De par leur nature, les ventilateurs optimisés pour la pression statique sont mieux servis en tant que ventilateurs d'admission dans les cas restrictifs avec une densité de composants internes plus élevée généralement vu dans les constructions de petit facteur de forme telles que les PC mini-ITX. Ces ventilateurs sont idéaux pour pousser l'air à travers des radiateurs épais et des refroidisseurs d'air CPU avec des ailettes denses piles.

2. Taille du ventilateur

La taille d'un ventilateur axial est exprimée en millimètres et est à peu près égale à la longueur du châssis ou au diamètre des pales du ventilateur. Il affecte la quantité d'air poussée par un ventilateur, qui à son tour dépend de deux facteurs principaux: la surface des pales et la vitesse à laquelle elles tournent.

Les ventilateurs plus grands devraient techniquement générer plus de flux d'air en raison de la plus grande surface des pales, mais le poids supplémentaire et la traînée aérodynamique augmentent également la consommation de courant et la consommation d'énergie. C'est pourquoi les grands ventilateurs sont conçus pour tourner plus lentement afin de fournir à peu près le même débit d'air qu'un ventilateur plus petit à des niveaux de consommation d'énergie similaires.

Parce que la plupart des ventilateurs de boîtier PC sont conçus pour maximiser la consommation d'énergie d'un en-tête de ventilateur de carte mère standard, quelle que soit leur taille physique, la puissance totale reste plus ou moins constante sur toute la taille du ventilateur spectre. Sans surprise, un ventilateur typique de 200 mm tourne à un maximum de 800 tr/min pour fournir presque le même débit d'air qu'un ventilateur de 120 mm fonctionnant à sa limite de 2000 tr/min.

En règle générale, les gros ventilateurs ont tendance à être plus silencieux que leurs petits cousins, grâce à des vitesses de rotation plus faibles. Vous pouvez trouver des ventilateurs spécialisés fonctionnant à des vitesses plus élevées, mais ceux-ci consomment plus d'énergie et nécessitent des contrôleurs de ventilateur dédiés avec une alimentation plus puissante.

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3. Épaisseur du ventilateur

Également exprimée en millimètres, l'épaisseur du ventilateur est le deuxième ensemble de nombres exprimé à côté de la taille du ventilateur. Dans l'espace des PC de bureau, l'épaisseur du ventilateur varie généralement de 10 mm à 40 mm. Un ventilateur plus épais fournira un flux d'air accru par rapport à son homologue plus mince de la même taille pour plusieurs raisons.

Des ventilateurs plus épais permettent de concevoir des pales avec un angle d'attaque plus raide, ce qui leur permet d'aspirer une plus grande quantité d'air par rotation. La plus grande profondeur augmente non seulement la surface de la pale, mais le cadre épaissi améliore également l'effet d'aspiration inhérent du ventilateur, qui se manifeste par une pression statique plus élevée.

4. Types de roulements

Le type de roulement utilisé dans un ventilateur de boîtier détermine son coût, sa durée de vie et le bruit de fonctionnement.

Les ventilateurs les moins chers utilisent des paliers lisses, qui impliquent un arbre en acier tournant à l'intérieur d'un manchon en laiton plus doux. Ces roulements sont plus silencieux lors de la première utilisation mais deviennent plus bruyants avec le temps. Ils ont également tendance à échouer plus tôt et plus brutalement. Les ventilateurs à palier lisse ne peuvent être utilisés que dans le sens vertical. Les monter horizontalement dans l'orientation supérieure ou inférieure entraîne une défaillance prématurée.

Les ventilateurs à double roulement à billes utilisent des roulements à billes traditionnels le long des extrémités avant et arrière de l'arbre. Cette conception réduit considérablement la friction pour prolonger la durée de vie et permet au ventilateur d'être utilisé dans n'importe quelle orientation. Le seul inconvénient ici est le niveau de bruit légèrement augmenté par rapport aux paliers lisses. Leurs variantes à roulement unique utilisent un palier lisse pour l'autre extrémité de l'arbre et ne sont pas aussi fiables que la variété à double roulement à billes.

Le roulement dynamique fluide combine la fiabilité de la conception des roulements à billes avec le faible bruit de la technologie des roulements à douille. Il s'agit essentiellement d'un roulement à manchon modifié avec des rainures découpées en chevrons pour forcer efficacement le lubrifiant sur les surfaces rotatives. La conception combine les forces de rotation inhérentes au ventilateur et l'effet hydrostatique du lubrifiant pour créer un champ de pression qui stabilise les pièces mobiles et élimine la friction. De tels ventilateurs durent le plus longtemps tout en supportant toutes les orientations. Le seul inconvénient est leur prix élevé.

Cependant, les paliers à fluide dynamique ne sont pas les seuls modèles hybrides basés sur des paliers lisses. Les roulements Maglev de Sunon et SSO de Noctua améliorent également la conception en incorporant des aimants pour stabiliser et réduire la friction. Les deux roulements sont réputés pour leur longue durée de vie et leur faible niveau sonore.

5. Contrôle de la vitesse du ventilateur PWM et basé sur la tension

Le contrôle de vitesse intelligent basé sur un microprocesseur est un avantage majeur du raccordement des ventilateurs à de puissantes cartes mères PC. Contrairement aux ventilateurs CC ordinaires qui n'utilisent que deux fils - un pour VCC (alimentation) et un autre pour la terre - les ventilateurs de boîtier PC les plus simples ont un fil supplémentaire pour le signal du tachymètre, qui relaie la vitesse de rotation du ventilateur à l'aide d'un effet Hall embarqué capteur.

Ces ventilateurs de boîtier à trois broches permettent à l'ordinateur de détecter la vitesse du ventilateur et de la moduler pour trouver un équilibre sain entre refroidissement et fonctionnement silencieux. La vitesse du ventilateur est modulée en faisant varier la tension dans de telles conceptions. Bien que cela fonctionne bien à des vitesses plus élevées, réduire considérablement la tension pour atteindre des vitesses de ventilateur inférieures affecte négativement les performances.

Des ventilateurs plus chers contournent ce problème en ajoutant un fil supplémentaire pour le signal PWM (Pulse Width Modulation). De tels ventilateurs maintiennent une tension constante, mais la vitesse varie en allumant et en éteignant rapidement le ventilateur plusieurs fois par seconde à l'aide d'un circuit de commutation haute fréquence. La complexité et les composants supplémentaires ont évidemment un coût plus élevé.

Orientation optimale du ventilateur

Maintenant que nous avons compris comment choisir les bons ventilateurs, voici quelques conseils sur le placement correct des ventilateurs dans le boîtier. La règle la plus élémentaire à retenir est de vous assurer de diriger le flux d'air à travers le boîtier d'un point à un autre.

La direction n'a pas d'importance. Vous pouvez aspirer de l'air par l'arrière du boîtier et l'évacuer par l'avant, et cela fonctionnera tant que cela ne vous dérange pas d'avoir le visage plein d'air chaud pendant le jeu. La seule exception existe lorsque l'air est canalisé verticalement. L'air chaud monte naturellement, il ne sert donc à rien de lutter contre le processus naturel de convection.

Cependant, ce qui ne fonctionne pas, c'est de forcer les fans des deux côtés de l'affaire à travailler les uns contre les autres. Ce n'est pas aussi mauvais pour les ventilateurs d'extraction, mais si vous placez deux ventilateurs d'admission aux extrémités opposées du boîtier, les courants d'air opposés se heurteront. Le flux turbulent généré qui s'ensuit entraînera le piégeage de l'air chaud et sa recirculation à l'intérieur du boîtier.

Comme expliqué précédemment, utilisez des ventilateurs optimisés pour la pression statique pour pousser ou aspirer l'air à travers un radiateur. Si votre boîtier n'est pas bien ventilé (vitre ou façade pleine) ou s'il est petit et/ou encombré à l'intérieur, il est préférable d'utiliser des ventilateurs optimisés pour la pression statique pour les points d'admission d'air. Les boîtiers respirants faciles avec des carénages avant en maille peuvent s'en tirer avec des ventilateurs à flux d'air optimisé pour l'admission, mais c'est rarement optimal à moins que vous n'ayez suffisamment de ventilateurs d'extraction.

Optimisation de la pression atmosphérique

Nous vous recommandons d'utiliser au moins trois ventilateurs de boîtier, avec plus requis pour les applications à haute tension. Le nombre de ceux que vous utilisez pour l'échappement et l'admission détermine si votre boîtier a une configuration de pression d'air positive ou négative.

Un cas utilisant plus de ventilateurs d'admission que de ventilateurs d'extraction connaîtra une pression d'air interne positive simplement parce que plus d'air est poussé qu'il n'est retiré. L'excès de pression d'air entraîne l'expulsion de l'air de tous les coins et recoins, ce qui crée une barrière naturelle contre la poussière. C'est un trait hautement souhaitable.

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Cependant, il n'est pas toujours possible d'obtenir une configuration de pression positive. Vous feriez mieux de vous concentrer sur l'évacuation de la chaleur des boîtiers mal ventilés. Cela nécessite plus de ventilateurs d'extraction, ce qui entraîne une configuration de pression négative. Bien que cela attirera plus de poussière, cela bat certainement les composants surchauffés.

N'allez pas trop loin avec l'optimisation de la pression négative ou positive. Vous souhaitez idéalement équilibrer le nombre de ventilateurs d'admission avec un léger biais vers l'admission pour maintenir une pression positive. En fin de compte, il est plus important d'établir un flux d'air rationalisé dans le boîtier.

Comment choisir les meilleurs ventilateurs de boîtier pour votre PC personnalisé

Choisir des fans de boîtiers PC peut sembler écrasant. Il y a beaucoup d'informations à considérer, aucun doute là-dessus. N'oubliez pas que garder l'air frais qui circule dans une direction est la chose la plus importante, et vous ne vous tromperez pas beaucoup d'autre.

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