Refroidissement à eau (1- Théorie)

Années 70, la communauté scientifique à travers le monde ne vibre qu’au rythme des premiers microprocesseurs marquant une évolution considérable dans le monde de l’informatique. Depuis 1969, date de l’introduction de l’Intel 4004, toute l’industrie des microprocesseurs ne fait que suivre le loi énoncée par le Dr. Gordon Moore : " le nombre de transistors et, consécutivement, la puissance d’un microprocesseur, doublent tous les 18 mois ". Même si, aujourd’hui, il semble que les méthodes litho photographiques de fabrication de processeurs semblent devoir atteindre leurs limites d’ici 5 à 10 ans, force est de reconnaître avec quelle exactitude cette loi fût suivie ces 30 dernières années. Pourtant, entre 1970 et 1980 cette loi fût l’objet de bien des discussions car il paraissait physiquement inimaginable d’obtenir des densités telles que celles que nous connaissons aujourd’hui.

De cette non-croyance découla le manque de développement de solutions thermiques jusqu’à ce que, relativement récemment, elles deviennent nécessaires. Il est important de noter la corrélation qui existe entre cette loi et la dissipation thermique. En effet si le nombre de transistors doublait tous les 18 mois (et la fréquence des microprocesseurs de façon équivalente), les évolutions des technologies de gravure ne suivirent pas la même perspective si bien que puissance électrique consommée et puissance thermique dégagée devinrent de plus en plus importantes. Si, pendant plus de 20 ans on put se contenter d’exploiter les simples phénomènes de convection naturelle et de radiation pour dissiper cette chaleur produite, l’AMD 486 DX2-80 fût le premier a nécessiter la présence d’un dissipateur pour fonctionner de façon stable… évolution malheureusement irréversible, bien au contraire.

Aujourd’hui, non seulement nos microprocesseurs ne peuvent se passer d’un système de dissipation relativement conséquent, mais la loi de Moore étant extensible à tous circuits intégrés, cette évolution touche aujourd’hui les processeurs de nos cartes vidéo et rien ne dit que bientôt nos cartes son n’en seront pas aussi affublées. Considérables augmentations de fréquence et du nombre de transistors nous conduisent aujourd’hui à envisager des méthodes de refroidissement " agressives ", telles que le refroidissement liquide…