Pourquoi les ordinateurs ont-ils besoin qu'on les refroidisse ?

Les ordinateurs, depuis les PC de bureau jusqu'aux ordinateurs portables, ont tous une chose en commun : ils embarquent un ou plusieurs ventilateurs. Ventilateurs avant, arrière et latéraux, ventilateurs de VRM, ventilateurs pour SSD, ventirad (ventilateur et dissipateur thermique pour le processeur), tous ont comme fonction soit de refroidir l’air à l’intérieur du boîtier, soit de refroidir des composants spécifiques en soufflant dessus.

Si les ordinateurs ont besoin d'être tant refroidis, c’est parce que les éléments qui les composent peuvent chauffer au point de mal fonctionner, voire de ne plus fonctionner du tout. Prenons l’exemple d’un processeur moderne, le centre de calcul d’un ordinateur. Il fonctionne grâce à des milliards de transistors microscopiques qui basculent entre les états “ON” et “OFF” (ou “1” et “0”) en fonction des mouvements des électrons, autrement dit, de l’énergie électrique. Une grande partie de cette énergie est dissipée sous forme de chaleur en raison de la résistance électrique et des commutations rapides entre les états. Sans dispersion thermique, la température atteinte est alors impressionnante : 110°C en quelques secondes, de quoi endommager définitivement le processeur. Heureusement, autour de 90°C, une sécurité provoque son arrêt automatique afin de le protéger.

Les composants électroniques, surtout grand public, sont conçus pour fonctionner dans une plage de température définie, généralement basse. Une chaleur excessive et prolongée peut ainsi en accélérer l’usure, provoquer des instabilités, et endommager définitivement des éléments sensibles (processeur, barrettes de mémoire vive, carte graphique, etc.).

Pour ne rien arranger, les ordinateurs sont engoncés dans des boîtiers fermés et leurs composants sont très proches les uns des autres. Seule la mise en place d’une stratégie de refroidissement efficace peut ainsi empêcher la chaleur de stagner et de s’accumuler : ventilateurs, ailettes métalliques (radiateurs et dissipateurs), et flux d’air pensés pour évacuer la chaleur vers l’extérieur. Une autre solution consiste à utiliser un système de refroidissement liquide (ou “watercooling”).

Pour résumer, on doit refroidir les ordinateurs pour que leurs composants électroniques fonctionnent à bonne température et de façon stable. Par ricochet, cela élimine les risques de plantage, les lenteurs d’exécution, ou encore les bugs causés par la chaleur. L’ordinateur fonctionne alors au mieux de ses capacités et sa durée de vie est optimisée.