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Comment choisir son alimentation ?


Comment choisir son alimentation ?

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Élément souvent oublié ou négligé dans une configuration, l’alimentation est pourtant un composant incontournable et destiné à apporter le courant nécessaire au bon fonctionnement de tous les autres éléments et composants de l’ordinateur. Sans elle, rien ne fonctionne, et avec une puissance ou des fonctionnalités mal choisies ou calculées, elle peut mettre à mal la configuration complète, voire même aller jusqu’à l’endommager et détruire certains composants essentiels comme la carte-mère, le processeur, la ram, …
Mais alors comment faire pour bien choisir son alimentation, et surtout pour qu’elle convienne parfaitement à la configuration ? C’est ce que vous allez pouvoir découvrir dans la suite de cet article.


Au sommaire :
- Le calcul de la puissance
- Le rendement
- Le refroidissement
- Les sécurités, les rails et la stabilité des tensions
- La connectique
- Les différents formats et l’encombrement
- Quelques conseils

Bien entendu, les différents points abordés sont l’aboutissement de nombreuses expériences de votre serviteur, auxquelles se rajoutent les règles de base et de logique pour obtenir un résultat optimal. Bien que certains liens revoient vers des marques ou des pages de certains tests que nous avons déjà pu publier sur certaines alimentations, nous nous défendons de vouloir faire la promotion d’un type spécifique ou d’une enseigne particulière. Ils ne sont donc là que pour vous aider à choisir l’alimentation qui répondra à vos critères (prix, puissance et/ou rendement, esthétique, …) sans vouloir vous orienter spécifiquement vers un modèle spécifique, puisque le choix final sera bien entendu celui qui vous conviendra !



Le calcul de la puissance

En fonction des composants de votre configuration, il faudra fournir une certaine quantité d’énergie électrique. Cette énergie, exprimé en Watts, n’est pas à négliger, car elle impose un bon dimensionnement de l’alimentation. D’une manière générale, il vous faudra toujours une alimentation plus puissante que ce que consomme votre configuration, mais pas que, puisque vous devrez intégrer une éventuelle évolution future, pour peu que vous choisissiez une alimentation d’une gamme au moins intermédiaire, voire supérieure.

Dans le cas d’un overclocking de certains de vos composants, il faudra également prévoir encore plus de réserve et donc tabler dans une puissance plus conséquente.

Bien entendu, afin de vous permettre de calculer tout ceci, bon nombre de fabricants d’alimentations proposent une page avec un calculateur ou un configurateur, il vous suffit alors de rentrer les différentes valeurs puis de demander le résultat final. Certains proposent même parfois des alimentations en fonction de vos besoins, en ciblant des modèles récents et en vente, afin de faire votre choix.

Pour avoir testé pas mal d’alimentations de chez be quiet!, nous vous proposons leur configurateur, bien fait et très complet, puisque vous pouvez même y intégrer un overclocking. Il vous évitera par exemple de prendre une alimentation de 800W alors que vous n’avez besoin que de 400W par exemple !


Lien vers le configurateur de chez be quiet!

L’idéal serait de tabler sur une alimentation qui puisse couvrir 100% des besoins et garder une marge ou réserve de fonctionnement d’au moins 20%. Si par exemple votre configuration a besoin de 400W, il serait bien de pouvoir vous procurer une alimentation avec une puissance aux environs de 500W, mais il n’est pas certain que vous puissiez trouver exactement cette puissance, prenez alors celle directement au-dessus !

Mais pourquoi garder une telle marge ? C’est là qu’intervient le rendement de l’alimentation !



Le rendement

En fait, une alimentation n’a pas le même rendement à faible puissance, ou à moyenne puissance, ou encore à la puissance maximum. En général, la plage de fonctionnement idéale pour obtenir le meilleur rendement se situe entre 20 et 80% de la puissance maximale. C’est-à-dire qu’en fonction de son fonctionnement, une partie de la puissance absorbée par l’alimentation est perdu par effet Joule, donc en chaleur. Les premières alimentations avaient de très mauvais rendements, il leur fallait de très gros dissipateurs de chaleur pour réussir à délivrer un tant soi peu une puissance de sortie raisonnable. Les modèles actuels sont bien plus performants, et ne chauffent presque plus, et n’ont alors plus besoin que de petits dissipateurs tant le rendement est devenu excellent.

Ensuite, et en fonction de la conception de l’alimentation, il existe différents types de rendements représentés par un sigle 80 suivi d’une mention.

Voici un rappel des différents rendements actuels. Pour chacun d’eux, il est donné à 20% de charge, puis 50% de charge, pour finir à 100% de charge.

Ci-dessous, un exemple de rendement relevé sur une alimentation. Il est possible de voir qu'il est vraiment optimisé dans une plage de fonctionnement aux alentours de 20 à 80% :

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Source : Canard PC Hardware N°5 été 2010.



Un petit rappel sur la norme 80 Plus

Les alimentations actuelles arborent le label 80 Plus, ce qui signifie qu’elles ont un rendement minimum de 80%, et ce avec trois niveaux de puissance restituée, à savoir à 20%, 50% et 100% de la puissance utile en sortie de ces dernières. Mais qu’est-ce que cela veut dire ?

En fait, une alimentation ayant un rendement de 80% veut dire par exemple qu’en restituant en sortie une puissance de 80W, elle absorbe en réalité 100W, et donc 20W sont purement et simplement transformés en pertes et en l’occurrence en chaleur dégagée. Donc plus la norme 80 Plus est sévère, et plus la quantité de pertes transformées en chaleur est faible.

De ce fait, certaines alimentations ont fait un bond en avant et peuvent alors dans ce cas précis, pour une même quantité absorbée à l’entrée, restituer 90W ou plus encore en sortie, et limiter les pertes à moins de 10W ! Le rendement maximum se situe généralement aux environs de la mi-charge, zone où l’alimentation a le moins de pertes.


Voici pour rappel les normes des différents 80 Plus :

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  • À 20% de charge => 80% de rendement
  • À 50% de charge => 80% de rendement
  • À 100% de charge => 80% de rendement

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  • À 20% de charge => 82% de rendement
  • À 50% de charge => 85% de rendement
  • À 100% de charge => 82% de rendement

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  • À 20% de charge => 85% de rendement
  • À 50% de charge => 88% de rendement
  • À 100% de charge => 85% de rendement

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  • À 20% de charge => 87% de rendement
  • À 50% de charge => 90% de rendement
  • À 100% de charge => 87% de rendement

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  • À 20% de charge => 90% de rendement
  • À 50% de charge => 94% de rendement
  • À 100% de charge => 91% de rendement

Plus l’alimentation a un rendement élevé, et moins elle aura de pertes et moins elle chauffera. Du coup, elle consommera moins et vous fera économiser de l’argent sur un long terme ! De même, moins elle chauffera et moins il sera nécessaire de la refroidir, point essentiel que nous abordons de suite.



Le refroidissement

Qui dit refroidissement fait logiquement penser à nuisances sonores. Autant les anciennes alimentations étaient bruyantes tant il y avait de calories à dissiper, autant aujourd’hui elles sont très silencieuses, voir même inaudibles lorsque utilisées à peu de charge.

Si les premières alimentations étaient équipées de ventilateurs d’un diamètre proche de 80mm, aujourd’hui les modèles modernes sont généralement refroidis par des diamètres supérieurs, comme du 120mm. Les ventilateurs tournent moins vite, et génèrent donc peu de bruit par rapport à des modèles plus petits que l’on peut encore trouver sur des alimentations basiques. Privilégiez alors les modèles équipés d’un grand ventilateur, gage d’un fonctionnement généralement silencieux.

Certaines alimentations sont même équipées de ventilateurs très bien étudiés et très silencieux tout en gardant un excellent refroidissement. Pour exemple les gammes de chez be quiet!, avec des ventilateurs réputés pour leur silence.
Néanmoins, il restera toujours des alimentations, qui malgré le gros diamètre de leurs ventilateurs, resteront bruyantes, car ces derniers n’ont pas été étudiés spécifiquement pour ce pour quoi ils sont ensuite destinés.

Et comme toujours, les meilleures alimentations proposent même certaines options comme un fonctionnement silencieux jusqu’à une certaine charge, puis démarrent seulement le ventilateur à partir d’une certaine température, pour être ensuite modulée jusqu’à atteindre une vitesse maximale lorsque la charge est conséquente. D’autres démarrent le ventilateur pour garder un minimum de flux d’air, puis augmentent la fréquence de rotation en fonction de la charge.

Ci-dessous un exemple de gestion de la fréquence de rotation du ventilateur en fonction de la charge de l’alimentation, influant également directement sur le bruit émis :

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Les alimentations basiques ne proposent par contre pas ce type de gestion et restent alors trop souvent bruyantes.
Enfin, certaines alimentations sont fanless, c’est-à-dire à refroidissement passif, et donc sans ventilateur. Il y va sans dire que ces dernières doivent être dans un environnement bien aéré pour être bien refroidies, mais leur intérêt principal, vous l’avez bien compris, est le silence !

Ci-dessous, un exemple de ventilateur de grand diamètre, privilégiant un bon brassage de lair et donc un bon refroidissement de l'alimentation, qui lorsqu'il est couplé à une gestion de la fréquence de rotation, permet un fonctionnement quasi silencieux :

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Ci-dessous, un exemple d'alimentation fanless. Le fait qu'il n'y ait aucun ventilateur la rend inaudible, mais sujette à un refroidissement aléatoire en fonction de l'emplacement dans le boîtier mais également à la dissipation des calories plus ou moins efficace(ventilation ou refroidissement du boîtier, espace autour de l'alimentation, circulation de l'air, ...) :

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Pour terminer ce chapitre, le refroidissement doit permettre à l’alimentation de fonctionner à tout instant dans des conditions optimales, mais doit logiquement être couplé à certains systèmes de sécurité pour garantir également la stabilité des tensions. C’est ce que nous allons voir de suite.




Les sécurités, les rails et la stabilité des tensions

Avoir une alimentation puissante, correspondant à la charge de l’ordinateur, ne fait pas tout. Un paramètre reste très important, celui de la stabilité des tensions. En fait, d’une manière générale, lorsque la puissance de sortie augmente, et en temps normal, la tension a la fâcheuse habitude de baisser, provoquant des variations plus ou moins importante dans les lignes de sortie. Certaines sécurités sont alors mises en place, pour garantir la stabilité des tensions de sortie. De fait, les meilleures alimentations sont capables de tenir des variations maximales de 0,05V sur toute la gamme des différentes tensions. Sans cette stabilité, certains composants comme le processeur ou la carte mère peuvent devenir instables, voire peuvent être détruits à plus ou moins long terme !

Il est donc important de garder un maximum de stabilité pour les différentes tensions de sortie, et ce quelle que soit la charge appliquée à l'alimentation !

Idem dans le cas d’une charge trop importante ou d’un court-circuit qui pourrait survenir, même si c’est très rare, il faut que l’alimentation puisse réagir de telle sorte qu’aucun composant qui suit ne soit endommagé ! Combien de circuits comme des cartes mères ou cartes graphiques sont déjà partis en fumés à cause de manque de stabilité des tensions, ou de charge trop importante pouvant induire un court-circuit sur une des sorties ? Il y en a plus que vous ne pouvez penser !

Privilégiez donc une alimentation vous offrant un maximum de sécurités, avec des certifications sûres et éprouvées !

L'alimentation peut alors proposer des systèmes de sécurité contre les surintensités, les sous-tensions, les surtensions, les surcharges, les courts-circuits et les surchauffes (OCP, OVP, UVP, OPP, OTP et SCP), pour garantir la protection de l’ensemble de des composants de l'ordinateur.

C’est là que nous allons parler de rails. En fait, la tension généralement la plus utilisée et sollicitée est celle du 12V, suivie par le 5V. À elles seules, elles représentent généralement au moins 80% de la puissance disponible en sortie. Alimentant la carte-mère, la ou les cartes graphiques, les disques durs, les SSD, les graveurs, le 12V est très sollicité et surtout pour les joueurs qui associent généralement au moins une grosse carte graphique sinon même deux, voire parfois plus à la carte-mère. Pour pouvoir alimenter tout ceci, l’alimentation divise la puissance sur plusieurs rails indépendants de 12V. Ces derniers sont souvent et malheureusement factices sur les alimentations bas de gamme, et c’est la section des câbles qui impose la division de la puissance sur plusieurs sorties, toutes alors reliées ensemble !

Plus on monte en gamme, et plus cette fois-ci, ce sont de véritables rails indépendants qui permettent de distribuer la puissance. Il existe même certaines alimentations qui permettent de coupler physiquement ces rails, par exemple dans le cas d’overclockings poussés, pour garder un maximum de stabilité sur les sorties !

Voici ci-dessous un exemple de quatre rails de 12V sur une alimentation be quiet!. On peut y voir que la puissance maximale disponible en sortie est de 650W, en combinant le 3,3V, le 5V et le 12V. Mais à eux seuls, deux rails de 12V peuvent délivrer chacun un courant jusqu’à 18A, à savoir 216W, et deux autres rails peuvent à leur tour délivrer chacun un courant jusqu’à 22A, à savoir 264W. Sur la droite de la photo, une partie des certifications de sécurités et bien entendu le rendement, qui est pour ce modèle, du 80 Plus Gold.

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Bien entendu, s’il faut passer toute cette puissance, c’est grâce à la connectique que nous allons maintenant décrire.



La connectique

Là encore, il existe une multitude de connectiques différentes. Néanmoins, il faut en retenir deux sortes, celle qui est directement attachée et inséparable de l’alimentation, et celle qui est modulable, permettant justement de ne brancher que ce qui est réellement nécessaire, laissant de la place libre dans le boîtier.

Tout d’abord les différentes connectiques de sortie. En fonction de la puissance de l’ordinateur et des composants à alimenter, il est possible de trouver différents connecteurs en types et en nombre. Certains connecteurs ont tendance à disparaître comme les anciens connecteurs pour lecteurs de disquettes, d’autres deviennent réduits comme les Molex qui permettaient en son temps de brancher et alimenter disques durs, graveurs et autres composants, et enfin certains arrivent en force comme les Sata, utilisés aujourd’hui pour tous les périphériques de stockage (SSD, disques durs, graveurs, …). Les connecteurs PCI-Express sont toujours présents car toujours utilisés pour alimenter les cartes graphiques. Faites néanmoins attention, car certains modèles requièrent des PCI-Express à 6 broches, et d’autres à 8 broches. D’une manière générale et aujourd’hui, il y a logiquement la possibilité de jongler entre les deux solutions avec les connecteurs proposés sur les alimentations. Enfin les connecteurs P4/P8 permettant d’alimenter directement la carte-mère, en plus du fameux connecteur 24 pin (20+4).

Voici ci-dessous un exemple de connectique disponible sur une alimentation be quiet! :

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Ci-dessous quelques détails sur la fiche P4/P8, la 20+4 pin et les fiches PCI-Express :

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Comme expliqué précédemment, certains modèles d’alimentations proposent la possibilité de moduler les sorties. C’est ce qui est souvent appelé de la gestion des câbles ou cable management.

Ci-dessous un exemple sur une alimentation be quiet! À gauche, l'alimentation avec ses différents câbles, à droite l'ensemble des connexions possibles pour les câbles :

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Deux exemples de modularité des câbles, d’abord au minimum pour faire fonctionner la configuration, puis avec tous les câbles branchés :

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Passons maintenant aux différents formats et l’encombrement des alimentations.

Les différents formats et l’encombrement

Il existe à ce jour plusieurs formats d’alimentations. Les plus courants sont le format ATX, suivi du format FlexATX, le microITX, le SFX, le SFX-L, et le TFX. Chacun de ces formats est utilisé pour un type précis d’ordinateur. Mais d’une manière générale, c’est le format ATX que l’on retrouve dans plus de 90% des boîtiers actuels.

Un exemple de deux formats d'alimentation, avec à gauche une ATX, et à droite une SFX plus courte et plus compacte :

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En fonction du format, l’encombrement n’est pas le même, chacun étant conçu pour prendre place dans une configuration spécifique. Les alimentations redondantes de serveurs sont par exemple à base de FlexATX ou encore TFX. De fait, si vous voulez changer d’alimentation, il faudra jeter un œil sur le modèle déjà présent dans le boîtier, mais comme décrit précédemment, il y a de fortes chances que ce soit un format ATX qu’il vous faut !



Quelques conseils

Pour terminer, quelques conseils.
- Si vous investissez dans des composants haut de gamme ou même de gamme moyenne, tablez dans la même catégorie pour l'alimentation, ou vous risquez de vous retrouver face à de gros problèmes d'instabilité, voir de destruction si la puissance n'est pas suffisante ou les tensions ne sont pas stables.
- Si vous investissez dans du matériel basique, ne négligez pas non plus l'alimentation, car elle sera le gage d'un bon fonctionnement de l'ensemble !
- Fuyez les alimentations no name ou de marque inconnue, voire pas chères, elles sont souvent de très mauvaise qualité et vous apporteront des problèmes à plus ou moins court terme !
- Calculez toujours la puissance de votre alimentation avec une réserve, pour upgrader votre matériel si nécessaire dans le futur.
- Une alimentation légère n'est pas une alimentation de qualité, préférez une alimentation lourde et surtout d'une marque connue !
- Une bonne alimentation vous durera des années, investissez alors dans de la marque et n'hésitez pas à lire les tests et comparatifs pour trouver celle qui vous faut !
- Méfiez-vous des alimentations très ou trop esthétiques, mais légères et peu chères, elles sont souvent maquillées et enjolivées pour masquer une électronique faiblarde et non fiable !
- Préférez une alimentation refroidie avec un grand ventilateur à une autre avec un petit ventilateur qui fera beaucoup plus de bruit sans pour autant mieux refroidir l'électronique !



Informations


  • Auteur : jeannot61
  • Nombre d'affichages de cette page : 3899
  • Publié le : 29/09/2018 à 16h49

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