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Refroidissement de la Fouder Edition
Comme mentionné précédemment, NVIDIA ne considère plus sa « conception de référence » comme une base de référence sur laquelle les partenaires de l’AIC peuvent s’appuyer, mais plutôt comme un standard élevé de conception et de performance auquel les partenaires peuvent se référer. Les GeForce RTX 3080 et RTX 3090 mettent en œuvre une nouvelle solution innovante de refroidissement à base d’air qui prévoit deux canaux de circulation d’air indépendants et la présence d’un ventilateur de chaque côté de la carte.
Le ventilateur situé sur le recto a été placé directement au-dessus du GPU et pousse l’air à travers une pile d’ailettes en aluminium. Cette dernière guide le flux d’air chauffé vers l’extérieur par les orifices du support d’E/S arrière.
Le ventilateur situé au verso aspire l’air froid, l’envoie à travers le second empilement d’ailettes en aluminium de la carte et l’évacue dans une zone où le ventilateur d’extraction arrière du boitier évacue l’air.
NVIDIA a expliqué en détail comment ils ont simulé certaines situations de flux d’air dans un boîtier et ont réalisé que l’air doit passer « à travers » la carte graphique pour qu’il s’écoule selon le schéma le plus optimal pour les configurations de ventilateur de boîtier standard.
Pour ce faire, le circuit imprimé est plus court que la carte. Près d’un tiers de la longueur du ventilateur n’est qu’une deuxième pile d’ailettes en aluminium. En tant que concept, ce type de conception n’est pas entièrement nouveau. La Sapphire Radeon RX Vega 56 Pulse utilise un concept de flux d’air similaire, bien que les deux ventilateurs se trouvent sur le recto. Les deux empilements d’ailettes en aluminium du refroidisseur FE Ampère sont reliés par quatre caloducs en cuivre. Ces derniers convergent vers une plaque de chambre à vapeur qui sert de point de contact principal pour presque tous les composants chauds sur le recto du PCB-GPU, de la mémoire, du VRM, etc… La RTX 3090 est essentiellement une version agrandie de ce refroidisseur, sauf que sa plaque arrière doit refroidir un jeu supplémentaire de puces mémoire le long de la face arrière du PCB.
Les deux ventilateurs du refroidisseur ont un contrôle de vitesse indépendant. Ils tournent à des vitesses différentes l’un de l’autre. Mais NVIDIA n’a pas dit s’ils disposaient d’un arrêt de ventilateur au ralenti. Les hélices des ventilateurs sont nervurées sur les bords, comme les ventilateurs Axial-Tech d’ASUS. Ces ventilateurs guident tout leur flux d’air axialement, et aucun d’entre eux n’est de type blower. L’idée est de laisser les ailettes coniques guider l’air.
Ces affirmations en matière de performances thermiques sont très prometteuses. Le nouveau refroidisseur promet un meilleur refroidissement de façon plus silencieuse que les cartes précédentes en Founders Edition, même à des charges thermiques plus élevées.
Design du PCB
Pour une carte de cette classe de performance, le PCB NVIDIA Founders Edition des RTX 3080 et RTX 3090 est étonnamment compact. Il est semblable aux cartes phares d’AMD qui utilisent des GPU MCM avec HBM. Sauf que le PCB a un énorme GPU en son cœur, entouré de jusqu’à 12 puces de mémoire GDDR6X, et une solution VRM extrêmement dense. Le choix du refroidissement a de tels impacts sur le PCB que NVIDIA a dû trouver une solution VRM très innovante.
Pour commencer, l’énorme VRM à 20 phases repose sur les deux côtés du PCB. Les condensateurs et le DrMOS se trouvent sur le verso du PCB, tandis que la plupart des condensateurs au tantale se trouvent sur l’envers. La prochaine grande innovation est l’alimentation électrique. Le RTX 3090 a une puissance de carte typique de 350 W, ce qui est élevé et nécessite deux entrées de puissance PCIe à 8 broches (150 W par entrée) et dépend de la puissance du slot. Pour toute marge de manœuvre significative en matière d’overclocking, un troisième connecteur à 8 broches est nécessaire. Nous n’avons pas ce genre d’espace sur cette carte.
NVIDIA s’est tourné vers Molex, les experts en matière de conception de connecteurs, pour trouver une solution. Ceci amène la présence du connecteur MicroFit 12 broches de Molex. Ce connecteur est à peu près de la taille d’un connecteur PCIe à 8 broches. Il peut être orienté latéralement sur un PCB pour occuper la même taille qu’un connecteur d’alimentation de 2 broches de haut. Par contre il a une énorme marge de puissance de 300 watts ! Cela est possible principalement grâce à l’utilisation de fils de diamètre supérieur, ainsi qu’à l’amélioration des broches et des contacts. NVIDIA permet à ses partenaires AIC d’utiliser le connecteur ; toutefois, ils sont tenus de fournir un câble adaptateur de 2x 8 broches à 1x 12 broches avec leurs cartes. NVIDIA n’empêche même pas AMD ou Intel d’utiliser ce connecteur dans leurs futures cartes graphiques.
