Le refroidissement d’une carte graphique

Toute l’électricité qu’avale une carte graphique finit en chaleur. Une RTX 4060 doit évacuer environ 115 W, une RX 9070 XT 304 W, une RTX 5090 575 W. Le système de refroidissement a donc un rôle simple à énoncer et difficile à tenir : sortir ces watts de la puce assez vite pour qu’elle garde ses fréquences, sans transformer le PC en sèche-cheveux.

Comprendre comment il fonctionne aide à choisir une carte, à l’installer dans le bon boîtier et à savoir quoi faire quand elle chauffe avec l’âge. Pour les valeurs normales, voyez notre page sur la température d’une carte graphique.

01Le trajet de la chaleur

Sur une carte moderne, la chaleur traverse toujours les mêmes étapes :

1. la puce (GPU) et, autour d’elle, la mémoire et les étages d’alimentation (VRM) produisent la chaleur ;
2. la pâte thermique comble les micro-aspérités entre la puce et le radiateur ; des pads jouent le même rôle sur la mémoire et les VRM ;
3. une plaque en cuivre ou une chambre à vapeur récupère la chaleur au contact ;
4. des caloducs la transportent vers les ailettes ;
5. les ailettes en aluminium la cèdent à l’air soufflé par les ventilateurs ;
6. le boîtier doit enfin évacuer cet air chaud vers l’extérieur.

Chaque maillon compte. Un radiateur énorme ne sert à rien si la pâte a séché ou si l’air chaud tourne en rond dans le boîtier.

02Plaque de contact ou chambre à vapeur

Sur les cartes d’entrée de gamme, une simple plaque de cuivre, parfois les caloducs eux-mêmes aplatis au contact de la puce, suffit. Sur les cartes plus gourmandes, on trouve une chambre à vapeur : une enveloppe plate et étanche qui contient un peu de liquide. Celui-ci s’évapore au-dessus de la puce, se condense sur les parois plus froides et revient par capillarité. La chaleur s’étale ainsi sur toute la surface, utile quand une puce concentre beaucoup de watts sur peu de millimètres carrés.

Sa fabrication doit être irréprochable. Au lancement des RX 7900 XTX, un petit lot de cartes de référence AMD souffrait d’un défaut de chambre à vapeur, avec un point chaud jusqu’à 110 °C ; AMD a remplacé les cartes concernées.

03Les caloducs

Un caloduc est un tube de cuivre fermé, contenant de l’eau sous basse pression et une mèche capillaire sur ses parois. L’eau s’évapore côté puce, file sous forme de vapeur vers les ailettes, s’y condense et revient par la mèche. Ce cycle transporte la chaleur bien plus efficacement que du cuivre plein. Le nombre et le diamètre des caloducs donnent une bonne idée de la capacité du radiateur : souvent deux ou trois sur une petite carte, six ou plus sur une carte haut de gamme.

04Radiateur, ailettes et épaisseur

Les ailettes multiplient la surface d’échange avec l’air. Plus le radiateur est épais et long, plus il dissipe à bruit égal, d’où la course aux cartes de 2,5 à 3,5 emplacements. Avant d’acheter, comparez longueur et épaisseur aux cotes de votre boîtier, comme l’explique notre guide de compatibilité avec le boîtier. Les écarts sont énormes : la carte de référence de la RX 7600 mesure 204 mm sur 2 emplacements, celle de la RX 7900 XTX 287 mm sur 2,5 emplacements.

Le poids aussi : un gros radiateur tire sur le port PCIe et peut faire pencher la carte. Un support anti-affaissement règle le problème, détaillé sur notre page carte graphique qui s’affaisse.

05Ventilateurs, turbine et mode 0 dB

La plupart des cartes utilisent un à trois ventilateurs axiaux qui soufflent à travers les ailettes, l’air ressortant de tous côtés dans le boîtier. Certaines raccourcissent leur circuit imprimé pour qu’un ventilateur souffle à travers le radiateur, de part en part. À l’inverse, les cartes à turbine (blower), comme la RX 5700 XT de référence, aspirent l’air et le rejettent hors du boîtier par l’arrière : pratique dans un boîtier minuscule, mais plus bruyant.

Presque toutes les cartes récentes ont un mode 0 dB : au repos, les ventilateurs s’arrêtent jusqu’à un seuil de température fixé par le fabricant. Une carte silencieuse en bureautique n’est donc pas en panne ; notre page sur les ventilateurs à l’arrêt aide à distinguer les deux cas. Pour le silence en charge, regardez notre sélection de cartes graphiques silencieuses.

06Pâte thermique et pads

La pâte thermique se dégrade avec les années et la chaleur : elle sèche ou migre hors de la puce. Sur une carte de plusieurs années qui chauffe davantage, un changement de pâte peut faire baisser nettement la température ; notre guide pour changer la pâte thermique détaille l’opération. Une pâte thermique non conductrice évite tout risque de court-circuit.

Les pads couvrent la mémoire et les VRM. Leur épaisseur est calculée au dixième de millimètre : trop épais, ils soulèvent le radiateur et dégradent le contact avec le GPU. Notre page sur les pads thermiques explique comment mesurer.

Attention. Démonter le radiateur peut toucher à la garantie selon le fabricant. Sur une carte récente, commencez par la poussière et le flux d’air.

07Le flux d’air du boîtier

Une carte à ventilateurs axiaux rejette sa chaleur dans le boîtier. Si personne ne la sort, la carte aspire son propre air chaud et sa température monte, quel que soit son radiateur. Le schéma qui marche presque partout : de l’air frais qui entre par la façade ou le bas, de l’air chaud qui sort par l’arrière et le haut, avec un léger excès d’entrée filtrée pour limiter la poussière.

Avec une carte de 250 W ou plus, deux ou trois ventilateurs de boîtier de 140 mm bien placés peuvent faire plus pour sa température qu’un changement de pâte thermique. Notre page sur les ventilateurs de boîtier détaille les configurations. Pour aller plus loin, le watercooling remplace le radiateur par un bloc à eau, au prix d’un montage plus exigeant.

Le conseil du labo. Dépoussiérez la carte deux fois par an, ventilateurs bloqués du doigt pour ne pas les faire tourner trop vite. Notre guide pour nettoyer sa carte graphique donne la marche à suivre.