006 – Une alimentation de qualité

 

L’alimentation est évidemment incontournable pour maîtriser la consommation électrique.
Elle est également à considérer pour la fiabilité de l’ordinateur et pour obtenir une configuration silencieuse.

 

alim ATX

Préconisations préalables

  • Évitez de choisir un boîtier avec une alimentation pré-installée.
  • Les blocs au format ATX (dont vous avez besoin pour les configurations définies dans cette série d’articles, d’autres formats existent pour les mini-boîtiers) ont comme dimensions standard 15 cm x 14 x 8.6, mais la longueur 14 peut monter à 15, 16 et jusqu’à 19 cm.
  • Choisissez le modèle en fonction des grilles d’aération du boîtier pour optimiser l’évacuation d’air chaud.
  • Achetez une alimentation d’une marque réputée pour sa démarche qualité. Le label 80 Plus en est un des aspects, mais pas le plus important.
  • Le silence de fonctionnement est explicitement recherché par certains produits/fabricants.
  • Il existe des alimentations « fanless » (sans ventilateur), mais préférez une alimentation à grand ventilateur auto-régulé.
  • Calculez vos besoins réels car les fabricants poussent abusivement à l’achat d’alimentations surdimensionnées.
  • Tant qu’à faire, préférez une alimentation modulaire ou d’ailleurs semi-modulaire (car les câbles fixes y sont de toutes façons nécessaires).
  • Une alimentation monorail est bien suffisante pour le type de configuration orienté silence-économie d’énergie proposé dans ce dossier.
  • L’information produit précise les normes d’alimentation : normalement on vous proposera ATX12V v.2.3 ou v.2.4 et Eps12V v.2.92, mais peu importe, toutes les alimentations récentes sont compatibles avec les configs dernière génération.Voir pour plus d’explications l’article de Commentçamarche.

Pour informations sur les caractéristiques générales :

  • Le format du connecteur ATX est aujourd’hui de 24 broches, ou plus souvent 20 broches + 4 broches

220px-ATX_PS_ATX_connector

  • sur le format ATX des cartes-mères et boîtiers, voir ce qu’en dit Wikipédia ici, et pour les blocs d’alimentation .
  • Tout savoir sur l’alimentation d’un ordinateur :
    Un bon tuto accessible sur Topachat
    Si vous êtes féru d’électronique, celui-ci.
    Et même un cours d’Openclassrooms.

Résister à la pression marketing

Les fabricants sont engagés dans une double course : celle de la puissance et celle de la labellisation.

En matière de puissance, on trouve maintenant des alimentations qui atteignent 1200 à 1500 W, et qui proposent 100 Ampères : vous ne risquez pas d’en avoir besoin, à moins d’avoir à faire de la soudure à l’arc ! Pour une configuration normale, 500 W suffisent amplement, et 800 W assurent n’importe quelle configuration lourde avec SLI/crossfire qui n’intéresse que les « power users ».

Il convient donc de calculer quels sont vos réels besoins. Il suffit pour cela d’additionner la consommation maximale de tous vos composants, et dans la mesure où vous vous montez une unité centrale sur mesure, ce n’est pas difficile puisque l’info est fournie pour chacun de vos composants.
Mais vous pouvez aussi vous servir de calculateurs :

Celui d’eXtreme Power Supply Calculator Pro
celui de Canard PC, notez cependant qu’il n’est plus mis à jour depuis plusieurs années.
Le calculateur d’ASUS n’est plus accessible, et il n’était d’ailleurs pas précis.
Par contre, les sites spécialisés de vente de composants informatiques en proposent parfois.

Il serait très étonnant que vous atteigniez en fait le total de 350 W réels…

Comme le souligne Hardware.fr (dans un article de 2007, mais qui reste pertinent, car les composants sont plutôt moins gourmands aujourd’hui), la question est plutôt celle de la qualité de l’alimentation .

En matière de qualité, on a tendance à la réduire au label 80 Plus. Ce label est décerné aux alimentations qui atteignent un très bon rendement. Ainsi, à l’origine, le label récompensait les alimentations capables d’atteindre 80% de rendement aux trois paliers de charge retenus pour les tests (20%, 50% et 100 %). Comme des produits ont réussi par la suite à dépasser ces rendements de plus en plus, on a décliné le label en 5 grades : Standard, Bronze, Argent, Or et Platine (quant à Titanium, vous ne le trouverez pas avant le Computex 2016, et c’est très bien parce que Platine est déjà hors de prix).

Voici un tableau récapitulatif des rendements exigés pour obtenir un des 5 labels :

label_80_

Ces labels ont été calculés pour les alimentation en 115 V (USA), elles ont été adaptées à la norme européenne 230 V. Hardware permet de comparer les 2 tableaux.

Sans entrer dans des explications trop techniques, il faut savoir que l’efficacité énergétique est optimale entre 20 et 100 % de charge, mais que au-dessous, elle est mauvaise et d’autant plus qu’on se rapproche de 0 % (voir le graphique, emprunté à Canard PC Magazine, dans l’article de Commentçamarche), qui est très parlant.

En attendant que les fabricants soient capables de proposer des blocs qui ont un bon rendement à faible charge, l’astuce consiste donc à faire en sorte que l’alim atteigne les 20% critiques dès que l’ordinateur est opérationnel (quand on est sur le bureau Windows, sans avoir lancé de tâches soi-même). A défaut de l’équipement ad hoc, on y parvient en ajoutant 40% à la consommation maximale que vous avez établie pour votre configuration. Dans l’article de Comment ça marche cité plus haut, on donne ainsi l’exemple d’une config qui réclame 350 W ; en y rajoutant 40%, cela donne donc 500W. Avec 500 W, vous aurez ainsi une alimentation qui sera optimale – que vos activités soient faibles (au repos) ou fortes (jeux, infographie).

Cette méthode de calcul est grossière, et conduit à « gonfler » l’alimentation nécessaire, mais cela présente de sérieux avantages :

  • vous ne consommerez pas plus d’énergie avec une alimentation puissante qu’avec une alimentation qui ne l’est pas ;
  • avoir une alimentation plus forte que nécessaire évitera qu’elle monte en charge trop et trop vite quand vous mènerez vos activités les plus lourdes ;
  • elle supportera donc mieux l’usure ;
  • elle chauffera moins et aura besoin de moins de ventilation ;
  • au final, si vous avez choisi un bloc avec une ventilation auto-régulée, le ventilateur ne tournera pas souvent et pas fort.

Mise à jour avril 2014  : La certification 80PLUS évolue et prend en compte le 230V européen.
Jusqu’ici, les calculs de rendement étaient fait en 115V – parce qu’effectués aux USA. Le calcul, tel qu’il est effectué, change quelque peu les normes. Vous trouverez le tableau de rendement pour le 230V sur le site du Comptoir du Hardware, qui indique une autre évolution attendue, mais réservée pour l’instant au label Titanium (le plus exigent) : le rendement à atteindre pour 10% de charge.
Malheureusement, on ne trouve pas encore d’alims aux normes 230V européennes, et surtout pas au Label Titanium sur le créneau 400 à 600 W ! Soyons patients : l’évolution des normes finira par se traduire dans des produits disponibles.L’objectif Silence sera donc atteint, sans compromettre l’objectif économie d’énergie.

L’objectif Silence sera donc atteint, sans compromettre l’objectif économie d’énergie. Par contre, c’est vrai, cela vous coûtera plus cher. Parce que le prix augmente avec la puissance, et qu’il augmente aussi avec le label. Pour dire les choses simplement, une alimentation label 80+ Platine de 1200 W est hors de prix ! Trop chère pour amortir votre achat avant de (trop) longues années !…
Mais on trouve maintenant des alimentation certifiées 80+ Argent et même Or à des prix presque raisonnables. Il faut complètement bannir les alimentations low-cost encore en vente, et même éviter le 80+ Standard, qui se sont vraiment banalisées.

Pour conclure ce point, on voit donc que s’il faut éviter l’excès de puissance auquel on nous pousse, il faut symétriquement éviter de calculer trop juste. La méthode proposée ci-dessus permet de trouver le bon compromis.

Choisir une alimentation de qualité

Le label 80 Plus dont il est question plus haut est un indicateur de qualité : on ne peut pas avoir un très bon rendement avec une alimentation de qualité médiocre, car il faut une conception élaborée et des composants performants pour obtenir cette efficacité énergétique.
Mais l’efficacité ne doit pas être confondue avec la qualité, au point que la recherche de l’une peut finir par nuire à l’autre. Par ex. sur des points essentiels comme la stabilité des tensions, le réglage ondulation/bruit, la sécurité.
Une alimentation de qualité se révèle par : la qualité de conception (topologie), la qualité de fabrication, la qualité des composants, la qualité du refroidissement, qui vont apporter fiabilité et durabilité.

Sans entrer dans des explications trop techniques qui excéderaient les limites de ce dossier, je me contenterai de mentionner les points que l’on peut surveiller lors du choix d’une alimentation :
– S’assurer que le produit offre un circuit PFC actif et soigné (power factor correction) : le PFC sert en effet à réguler la tension (en corrigeant les variations de tension), un PFC actif est préférable à un passif, et les alimentations no name peuvent ne pas en avoir du tout…
– La qualité des composants, notamment les condensateurs solides, pouvant supporter de hautes températures (> 100° C) – les japonais sont les plus réputés – est primordiale pour assurer la durée de vie et la stabilité du bloc.
– Le ripple (ondulation résiduelle), qui provoque de l’ »harmonique » nocive doit être faible, et descendre à 15 mV ou moins.
– La protection contre les surcharges et les court-circuits, et l’isolation électromagnétique du bloc, sont évidemment essentiels en terme de sécurité. On trouve normalement les protections suivantes : contre les surintensités (OCP), contre les surtensions (OVP), contre les sous-tensions (UVP), contre les courts-circuits (SCP), contre les surcharges (OPP).
– Introduite pour des raisons de sécurité à l’origine, la multiplication du nombre de rails + 12V est très discutée. Ce qui en ressort, c’est que le monorail est suffisant pour les alimentations qui ne dépassent pas 500 W/50 A, et qu’ »un seul rail réduit les problèmes et provoque moins de confusions chez l’utilisateur » (interview responsable Seasonic par 59Hardware).
– Enfin, la fiabilité est évidemment essentielle. On peut l’approcher de plusieurs façons :
* l’engagement des fabricants dans une démarche qualité totale, mise en avant sur leur site et leurs produits ;
* la réputation des mêmes fabricants, en choisissant parmi ceux qui offrent leurs produits aux particuliers, où l’on peut distinguer Seasonic, FSP (Fortron), Enermax et HEC Compucase (Cougar) ;
* une méthode astucieuse développée par Hardware.fr consiste enfin à mesurer le taux de retour en SAV des produits.

On remarquera dans les analyses de Hardware.fr depuis 2009 la présence parmi les meilleurs de marques comme Antec, CoolerMaster, Thermaltake, Corsair, qui sont des marques réputées que je cite souvent dans ce dossier. C’est qu’elles ne fabriquent pas elles-mêmes leurs alimentations, mais font appel à des sous-traitants qui travaillent pour diverses marques d’ordinateurs. Cela ne veut pas dire que les produits sont moins bons, comme l’attestent les taux de Service Après-Vente trouvés par Hardware.
Mais ça pose quand même problème, qui est celui de la variabilité des contrats de sous-traitance : dans quelle mesure peut-on être sûr que l’excellente alimentation d’une série se retrouvera dans la suivante – et dans celle d’une autre gamme ? Il est difficile pour le particulier de savoir qui est-ce qui se cache derrière la marque affichée. Et on voit bien, dans les statistiques de Hardware, que d’une année à l’autre et d’une référence à une autre les résultats peuvent diverger sérieusement.
Or, malheureusement, l’étude de Hardware n’est pas exhaustive, et ne couvre donc pas tous les blocs existants. Les meilleures marques d’alimentation y figurent presque toutes cependant.

Pour ceux qui souhaitent approfondir leurs connaissances sur l’alimentation, voici quelques liens utiles :

Wikipédia
Comment ça marche
– et un dossier très technique de Tom’s Hardware.

Tout au long de ce dossier, je fais attention à la question du prix. En ce qui concerne l’alimentation, j’y fais également attention en mettant en garde contre les incitations marketing. Par contre, bien que plus chère à puissance et label équivalents, je vous incite vivement à choisir une alimentation de très bonne qualité : vous y gagnerez la durabilité (la durée de la garantie offerte est d’ailleurs aussi un indice à prendre en considération), mais surtout la tranquillité, car la mauvaise qualité se traduit par de nombreux dysfonctionnements de votre ordinateur : blocages intempestifs, redémarrages à répétition, écran bleu (BSOD)…

Silence et économie d’énergie

L’amélioration du rendement (label 80 Plus) est comme on l’a vu source d’économie d’énergie, et de réduction de chaleur : un bloc qui a un mauvais rendement transforme son énergie en chaleur !
On voit donc ici que faire des économies d’énergie, c’est aussi un gage de réduction de bruit, puisqu’il y a moins de chaleur à évacuer.

La qualité des condensateurs, la qualité du dissipateur thermique, la topologie intelligente du bloc – la qualité du produit quoi ! – vont là aussi être des facteurs contribuant à nos objectifs d’économie et de silence, et notamment sur le long terme, en offrant des blocs qui se « fatigueront » moins et moins vite.

Si les alimentations avaient un rendement parfait (ou disons de 95 %, objectif techniquement indépassable), on n’aurait sans doute pas besoin de les refroidir spécialement. Comme ce n’est pas encore le cas, et qu’elles chauffent avec l’augmentation de la charge, il faut donc les doter d’un système de refroidissement qui peut être actif ou passif.

Si le bloc est actif, il est muni d’un ventilateur chargé d’assurer un flux d’air sur les composants pour les refroidir. S’il est passif (« fanless »), le refroidissement sera obtenu uniquement avec un radiateur plus ou moins imposant… et dont la chaleur sera évacuée par le ou les ventilateurs du boîtier.

La polémique bat son plein entre solutions actives et passives, pour les alimentations comme pour d’autres composants. Je n’ai pas de parti-pris à ce sujet, même si à titre personnel je penche plutôt pour une alimentation active. Mais je remarque qu’on trouve depuis des années des alimentations passives chez les fabricants les plus réputés, ce qui veut bien dire que c’est envisageable, notamment pour les configurations pas très puissantes. Ce qui par contre est nécessaire, si l’on opte pour une alimentation passive, c’est d’avoir un boîtier très bien ventilé (et dont le flux d’air baigne réellement le bloc). Sinon on court aux ennuis !

Les solutions actives peuvent d’ailleurs être vraiment silencieuses : on trouve des alimentations orientées silence avec ventilateur de grande taille (120 mm ou plus), avec filtre si possible pour empêcher l’empoussièrement. En général auto-régulées, d’où l’appellation « semi-fanless ». Leur ventilateur ne se déclenche qu’à 40 ou 50 % de charge, et tourne lentement et donc silencieusement jusqu’à 70 % de charge, donc rarement.

Comment trouver « son » alimentation ?

Tous ces aspects sur la puissance, le label, la qualité, le silence, sont fournis par les notices techniques des fabricants et relayés par les bons e-commerçants spécialisés dans les produits informatiques.

C’est le premier moyen, pour nous autres particuliers, de nous informer sur ce que l’on achète. Cependant, pour ce type de produits comme pour le reste, on ne peut se fier ni aux publicités ni aux descriptifs techniques, en général trop habiles. Les avis des acheteurs, pour autant qu’on puisse leur accorder crédit et qu’ils entrent dans les détails, permettent de se faire une idée. Mais ce sont les tests réalisés par les sites spécialisés dans le hardware qui permettent de se faire une opinion vraiment fondée. Ils font du bon travail et il faut vraiment les consulter.

Vous trouverez régulièrement des tests de produits nouveaux sur un certain nombre de sites comme Cowcotland, Hardware, 59Hardware, Canard PC, Clubic, PC-Inpact, Tom’s Hardware, Comptoir du hardware, Comment ça marche, Les Numériques, etc., ou Ginjfo pour les produits faible consommation.

On trouve quelques comparatif récents, mais les grands comparatifs comme ceux de Tom’s Hardware se font rares :

Celui de ConfigPC (sept. 2015) présente quelques modèles en 3 catégories (jusqu’à 500 W, de 500 à 600, plus de 600 W)

Celui de Tom’s Hardware (mars 2015), est complété de guides d’achat réguliers, très documentés.

59hardware a fait un comparatif d’alimentations de moins de 600 W (fév. 2013), complété d’ailleurs par un autre concernant les plus de 600W qui ne nous concernent pas.

Config-gamer vient de sortir un comparatif, orienté joueurs évidemment (26 nov. 2015), et donc avec des blocs puissants. Il est intéressant de remarquer qu’ils considèrent que 550 W suffit pour 80% des configurations de jeux.