Les systèmes de refroidissement, clé de l’évolution du laptop gaming ?

Vous avez peut-être déjà essayé de jouer aux jeux vidéo sur un ordinateur portable qui n’était pas spécialement dédié au gaming. En plus de la qualité d’image souvent réduite, le laptop s’est peut-être mis à chauffer, chauffer… jusqu’à s’éteindre brusquement en cours de partie. Allier performances et refroidissement est un vrai défi pour les ordinateurs portables dédiés au jeu vidéo. On vous explique pourquoi, et les solutions qui existent.

La chaleur fatale

La faute est à ce qu’on appelle poétiquement la « chaleur fatale » — de l’énergie thermique émise par une machine de manière non souhaitée. Des climatiseurs aux centrales électriques, des équipements de toute taille peuvent ainsi chauffer, et cela inclut les composants électroniques. Dans les ordinateurs, les plus grosses sources de chaleur fatale sont les processeurs, qu’ils soient généralistes (CPU) ou spécialisés sur le rendu graphique (GPU). Si la chaleur n’est pas évacuée, la température peut atteindre un niveau critique, au-delà duquel l’ordinateur est programmé pour s’éteindre brutalement et ainsi éviter tout dégât interne.

Refroidissement à l’azote liquide // CC Rico Shen

Aujourd’hui, les ordinateurs contiennent en général des heat sinks, ensemble de picots en métal collés par-dessus le processeur, et des « caloducs » (ou heat pipes), tuyaux remplis de liquide permettant de sortir la chaleur vers des endroits plus froids de la machine. Le tout est renforcé par des ventilateurs, plus encombrants et bruyants.

Cela ne suffit pas toujours, notamment dans le cas des gameurs les plus passionnés, qui pratiquent l’overclocking de leurs machines pour obtenir des performances encore plus importantes. S’il est d’usage d’imaginer les gameurs hardcore refroidissant leurs machines avec de l’azote liquide à -196°C, cette solution n’est en pratique utilisée que pour le benchmarking des processeurs. L’intensité du froid cause un stress important aux composants, et peut être source d’accidents pour l’utilisateur.

En pratique, ce sont souvent des solutions de refroidissement à l’eau qui sont mises en place, comme dans les énormes calculateurs des années 60. Il faut alors bricoler sa machine avec des tuyaux, car le refroidissement liquide n’est aujourd’hui pas une solution très appréciée dans les ordinateurs commerciaux : une des rares machines à être dotés d’un tel système, l’Apple PowerMac G5 de 2003, a connu des incidents de fuite de liquide ayant endommagé des composants internes.

Refroidir un laptop

Quels que soient les systèmes de refroidissement, il sont relativement faciles à mettre en place dans des tours où l’on a toute la place. Ce n’est pas le cas des laptops, où la contrainte de place empêche les gros ventilateurs. Le tassement de tous les composants génère encore plus de chaleur. Les ordinateurs portables attrapent plus facilement la poussière qui bouche les aérations, et se ventilent mal quand ils sont posés sur une surface non dure comme un lit ou un canapé.

Bien sûr, le système D existe. Des cooling pads sont vendus dans le commerce : posés sous l’ordinateur portable, ils le refroidissent à l’aide de systèmes hydrauliques ou de ventilateurs. Cette solution peut faire l’affaire si on ne déplace pas trop son laptop, mais elle est peu confortable et parfois bruyante. Alors que l’intérêt d’avoir un laptop gaming est justement de pouvoir jouer partout, y compris affalé dans son canapé avec la machine sur ses genoux. Il faut trouver d’autres solutions pour pouvoir embarquer les meilleures cartes graphiques dans des châssis exigus, et le système Nvidia Max-Q fait partie de ces possibilités.

Technologie Max Q // Source : Nvidia

Le terme « Max-Q » vient de l’aéronautique, où il désigne la quantité maximum de stress aérodynamique qu’un avion peut supporter. L’idée est d’optimiser la performance graphique vis-à-vis de la chaleur dégagée. Plutôt que de faire fonctionner à plein régime des cartes graphiques comme les GeForce GTX 1080 ou GeForce GTX 1070, le système Max-Q plafonne légèrement leur puissance. La baisse de qualité graphique est minime, et le gain en refroidissement est conséquent. Cela permet aussi de limiter le bruit lié aux ventilateurs, pour une meilleure expérience de jeu. On passe ainsi d’une enveloppe thermique de 150 watts pour une GeForce GTX 1080 normale à environs 100 watts. C’est ainsi que le logiciel permet de compenser les contraintes techniques.

Le nouveau MSI GF63 comprend de grandes grilles d’aération latérales. Source : MSI.

Nvidia ne s’est d’ailleurs pas arrêté là, puisqu’il est également possible d’optimiser soi-même la puissance (et donc la chauffe) des cartes graphiques Max-Q en passant par les paramètres de GeForce Experience. Le Whisper Mode, par exemple, permet de réduire la puissance de la carte graphique afin de rendre les ventilateurs moins bruyants. Il s’agit d’une simple option que l’on active d’un clic dans GeForce Experience. Une fois l’option lancée, les FPS des jeux sont alors plafonnés, à raison de 60 images par seconde pour un FPS comme Overwatch ou 40 images par seconde pour un RPG comme The Witcher III. Des plafonnements qu’il est ensuite possible de modifier plus précisément dans le panneau de configuration Nvidia.

Le Whisper Mode peut être activé dans les options de GeForce Experience.

Une fois le Whisper Mode activé, il est possible de plafonner soi-même le nombre de FPS sur les jeux dans les options du panneau de configuration Nvidia.

Le MSI GF63 8RD

L’une des dernières références d’ordinateur portable de MSI est équipée de cette technologie Max-Q. C’est un ordinateur taillé pour le gaming, grâce à sa carte graphique Nvidia GeForce GTX 1050 Ti, mais son design reste fin et léger : il ne pèse que 1,86 kilo pour une épaisseur de 21,7 millimètres. Les bordures autour de l’écran sont aussi très fines, ce qui permet de placer un écran de 15,6 pouces avec un encombrement réduit.

MSI GF63 8RD // Source : Humanoid Content