Avec quoi faut-il refroidir une carte graphique ? Avec un ventilateur radial ou avec plusieurs ventilateurs axiaux ? Qu'est-ce qui est logique ? J'ai étudié ces questions. Le spoiler : Le ventilateur radial n'a que très peu de sens dans la plupart des cas.
Récemment, j'ai comparé deux cartes graphiques Geforce RTX 2070 Super. L'une avec un ventilateur radial et le suffixe Turbo et l'autre avec trois ventilateurs axiaux, appelée Strix. En ce qui concerne la performance de refroidissement, la carte avec les ventilateurs axiaux a clairement obtenu de meilleurs résultats. Je me suis alors posé la question : Pourquoi les cartes graphiques sont-elles encore équipées de ventilateurs radiaux ?
La différence entre les ventilateurs radiaux et axiaux
Les ventilateurs axiaux font tourbillonner la chaleur perdue dans le boîtier. Un bon flux d'air est nécessaire pour que l'air ainsi généré s'échappe du boîtier. Le ventilateur radial, quant à lui, évacue l'air chaud du boîtier via le panneau de slot à l'arrière de la carte graphique.
Dans ce cas, un ventilateur radial a du sens
L'essai
C'est pourquoi je fais la comparaison sur notre bench test en deux variantes. Je place les deux cartes dans les slots PCIe adjacents. D'abord l'une en haut, puis l'autre en bas. Cela reproduit au moins approximativement le fonctionnement en SLI - l'un des domaines d'application que j'ai mentionnés plus haut.
Dans un deuxième temps, je place l'emballage de chaque carte graphique devant les ventilateurs, à quatre millimètres de distance. Je les étouffe en quelque sorte. Ici, le ventilateur radial de l'Asus GeForce Turbo RTX 2070S 8G EVO devrait avoir un net avantage.
Les résultats
Avant de discuter des résultats, voici les résultats de la mesure du son avec la puissance du ventilateur correspondante (toujours à 30 centimètres, micro dirigé vers les connecteurs de la carte à l'arrière):
Strix 4 millimètres : 52 dB (75 pour cent de puissance du ventilateur)
Strix 11 millimètres : 49 dB (67 pour cent de puissance de ventilation)
Turbo 4 millimètres : 53 dB (48 pour cent de puissance du ventilateur)
Turbo 26 millimètres : 50,5 dB (38 pour cent de puissance de ventilation)
Même si la Turbo évacue l'air à l'arrière de la carte, elle génère ainsi plus de chaleur dans le boîtier que la Strix, ce qui n'est pas négligeable pour le SLI et la chaleur dégagée dans le boîtier.
Comparée à la configuration pseudo-dual GPU, la perte de performance est de 15 pour cent pour le Strix et de 10 pour cent pour le Turbo. Cela montre les qualités du ventilateur radial : il est plus efficace pour refroidir lorsque l'espace est restreint. Mais aucun PC ne sera aussi serré que lors de l'essai avec la boîte en carton.
Conclusion : le ventilateur axial est presque toujours meilleur
Axial vs. Radial : deux GeForce RTX 2070 Super en test de ray tracing
par Kevin Hofer
Les ventilateurs radiaux aspirent de l'air frais et le rejettent dans un rayon de l'autre côté. En revanche, dans les ventilateurs axiaux, l'air entrant est dévié par les pales et évacué de l'autre côté selon des trajectoires en spirale. Les ventilateurs axiaux déplacent des volumes d'air relativement importants avec un minimum d'effort. L'augmentation de la pression dépend ici de l'angle que forme le flux d'air par rapport au profil des pales. L'angle doit être augmenté si l'on veut générer plus de pression. Cela a des limites : Si l'angle d'incidence est trop important, le flux s'interrompt et le ventilateur fonctionne de manière inefficace. Si une pression plus importante doit être générée, les ventilateurs radiaux prennent le relais. À périmètre égal, ils peuvent générer une pression nettement plus élevée. Ils utilisent l'effet centrifuge https://mag.ebmpapst.com/de/einblicke/axial-diagonal-radial_2447/
Qu'est-ce que cela signifie pour les ventilateurs de carte graphique axiaux ou radiaux ? A première vue, le ventilateur radial est le meilleur choix pour la carte graphique. Mais ce n'est que partiellement vrai. En effet, les ventilateurs axiaux transportent de grandes quantités d'air de manière plus efficace. Cela signifie qu'ils ont besoin de vitesses de rotation plus faibles pour transporter une quantité d'air comparable. La capacité de refroidissement est donc meilleure. De plus, les cartes graphiques équipées de ventilateurs radiaux n'en ont qu'un seul monté. Les cartes graphiques équipées de ventilateurs axiaux en ont jusqu'à trois. Cela permet de les faire fonctionner à une vitesse encore plus faible. Cela génère moins de bruit. En tout état de cause, les ventilateurs radiaux sont beaucoup plus bruyants.
En outre, la plupart des nouveaux boîtiers de PC sont conçus pour une pression positive. Cela signifie que le flux d'air dans le boîtier est meilleur lorsque la quantité d'air frais entrant dans le boîtier est supérieure à la quantité d'air sortant. En d'autres termes, cela signifie que le flux d'air est positif : Dans les boîtiers récents, l'air chaud peut s'échapper par suffisamment de fentes d'aération. Le fait que les ventilateurs axiaux fassent tourbillonner l'air à l'intérieur du boîtier n'a donc que peu d'importance, car l'air arrive quand même à l'extérieur.
Les ventilateurs radiaux sont utiles lorsque les boîtiers ne sont pas suffisamment aérés et ventilés. Par exemple, dans les serveurs, où une ventilation directe est recommandée. Les cartes graphiques équipées de ventilateurs radiaux ont également l'avantage d'être plus compactes. Selon le modèle de carte graphique, il se peut que vous n'en trouviez qu'une seule avec un ventilateur radial, pour une construction de type "small form factor". Cependant, vous devez garder à l'esprit que le ventilateur radial produit plus de bruit qu'un ventilateur axial. Un argument non négligeable pour un Small Form Factor Build, qui se trouve généralement sur le pupitre ou dans le salon. Un autre avantage est l'effet centrifuge. Les ventilateurs centrifuges aspirent l'air frais plus efficacement que les ventilateurs axiaux s'ils ne peuvent pas aspirer de manière frontale. C'est le cas des configurations à double GPU via SLI de Nvidia ou Crossfire d'AMD.
J'aurais aimé tester la différence entre les ventilateurs radiaux et axiaux dans un petit boîtier. Malheureusement, l'ASUS GeForce RTX 2070S ROG Strix O8G Gaming, avec son épaisseur de 2,7 slots, ne rentre ni dans le H1 de NZXT ni dans le Rocket de Kolink. Ces deux boîtiers Mini ITX sont actuellement à ma disposition. Il s'agirait ici d'une autre utilisation des Turbo, respectivement des cartes graphiques avec ventilateur radial : elles sont plus compactes et s'adaptent donc aux petits boîtiers. Un essai dans les deux boîtiers n'aurait de toute façon aucun sens : Les deux ont suffisamment de fentes d'aération. On peut s'attendre à ce qu'une carte avec des ventilateurs axiaux soit plus performante. J'ai montré en détail dans la revue que le Turbo dans le H1 n'est pas une bonne idée. La carte y est installée verticalement et évacue donc l'air vers le bas. Cela provoque une accumulation de chaleur
Dans les deux scénarios, je fais tourner le test de stress GPU FurMark pendant 20 minutes. En parallèle, j'enregistre la température, la fréquence d'horloge et le pourcentage de puissance du ventilateur avec HWiNFO64. A titre de comparaison, lors de mon examen initial sur le testbench, la Strix chauffait au maximum à 62° Celsius et la Turbo à 82° Celsius. En ce qui concerne le bruit, à 30 centimètres de distance, il était d'environ 42 dB pour la Strix et 49 dB pour la Turbo. Les ventilateurs étaient réglés en mode automatique. C'est ce que j'ai fait cette fois encore. Les températures et les niveaux de bruit ont été obtenus lors de l'essai initial par le benchmark Time Spy. FurMark, le benchmark que j'utilise cette fois-ci, sollicite un peu plus le matériel et surtout plus longtemps. Dans cet essai, on peut donc s'attendre à des températures encore plus élevées pour les deux cartes.
Lors de l'essai simulé avec double GPU, le Strix présente un inconvénient : son épaisseur le rapproche du Turbo placé sur le slot PCIe du bas que dans le scénario inverse. Néanmoins, la Strix reste plus froide. La carte est plus froide de 6° Celsius maximum avec des ventilateurs axiaux. La Strix ne perd que 2,5 pour cent de sa fréquence d'horloge initiale. Pour la Turbo, c'est presque 7 pour cent. La Strix a également une longueur d'avance en matière de bruit : 49 contre 50,5 dB. Cela n'a l'air de rien, mais cela représente environ 19 pour cent de plus, car les dB sont calculés de manière logarithmique. Si je me suis trompé dans mes calculs : Notez-le dans la colonne des commentaires.
Il va de soi que cet essai n'est pas définitivement représentatif des configurations double GPU. Je ne stresse qu'une seule carte lors de l'essai, l'autre étant simplement connectée. Il me manque malheureusement le NVLink pour relier les deux cartes. Cependant, je pense que les ventilateurs axiaux de la Strix sont un meilleur choix. En effet, si vous regardez le graphique suivant (Turbo : à gauche, Strix : à droite) de la chaleur produite par les deux cartes, la Strix chauffe moins sur le dessus. Elle génère moins de chaleur dans le boîtier que la Turbo.
La Strix s'en sort également mieux avec un écart de quatre millimètres. La différence d'un décibel représente l'équivalent de 11 pour cent que le Turbo est plus bruyant que le Strix. Le Strix gagne également sur la température. Certes, après 20 minutes, les deux atteignent 86° Celsius. Mais le Turbo atteint cette limite plus tôt, après seulement quatre minutes. Le Strix met dix minutes de plus. La perte de performance est énorme pour les deux : le Strix perd presque 20 pour cent de sa fréquence d'horloge. Pour le Turbo, c'est 19 pour cent
L'essai montre que le ventilateur radial n'a pas de sens, même dans le scénario extrême où il n'y a que quatre millimètres d'espace pour l'air entrant. Le Strix est toujours plus performant. Cela est peut-être dû au fait que le Strix est équipé de trois ventilateurs axiaux et le Turbo d'un seul ventilateur radial. Cependant, dans les configurations à double GPU, les cartes graphiques équipées de ventilateurs axiaux devraient également être plus performantes que celles équipées de ventilateurs radiaux.
Quand un ventilateur radial est-il utile sur le GPU ? Lorsqu'un boîtier ne peut être ventilé que de manière minimale, par exemple dans un serveur, ou lorsqu'il n'y a tout simplement pas de place pour les cartes graphiques à ventilateur axial, qui sont tout simplement plus épaisses. Sinon, j'opterais dans tous les cas pour une carte graphique avec un ou plusieurs ventilateurs axiaux, en fonction du modèle. A partir d'une Geforce RTX 2060 Super, vous pouvez en avoir deux. Ensuite, vous devez simplement vous assurer que la carte graphique n'est pas plus épaisse que deux slots. Ainsi, elle devrait également s'intégrer dans les boîtiers Mini-ITX modernes.
