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Alienware série X, un système de refroidissement au métal liquide

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Mais quel est le mystrieux systme de refroidissement Element 31 des derniers PC portables srie X d’Alienware, et comment fonctionne-t-il?

Dans les portables de jeu, la performance dépend pour moitié du refroidissement. Le mystérieux Element 31, finalement révélé au Computex 2021 par Alienware, est la nouvelle arme secrète du constructeur pour se différencier radicalement des concurrents. Element 31 doit son nom au gallium qui figure à la 31e place du tableau périodique des éléments. Et pour cause : Element 31 est essentiellement un métal liquide de gallium encapsulé et l’un des matériaux exotiques utilisés par Alienware pour fabriquer ses derniers ordinateurs portables Alienware x15 et x17, terriblement minces.

Depuis un certain temps, les métaux liquides traditionnels sont utilisés par les passionnés sur les ordinateurs de bureau, mais aussi depuis environ deux ans sur les ordinateurs portables haut de gamme. Mais ces matériaux liquides présentaient toujours des inconvénients. Après avoir étudié les matériaux à changement de phase, ceux dopés à l’aluminium, les cires organiques, le graphite et les métaux liquides bruts, Alienware a finalement estimé que son métal liquide Element 31 offrait la meilleure solution. Travis North, ingénieur en génie thermique de Dell, a déclaré que si le métal liquide conventionnel offrait une grande conductivité thermique, il était également conducteur d’électricité, ce qui n’était pas idéal dans un ordinateur où il peut potentiellement court-circuiter des composants.

 

Le fameux Element 31 d’Alienware, visible sur un CPU avant fixation du refroidisseur qui écrase le métal liquide de gallium encapsulé et crée un matériau de refroidissement plus sûr et plus efficace. (Crédit : Alienware)

« De plus, les charges se corrodent en présence de vapeur d’eau, ce qui entraîne une dégradation des performances au fil du temps et c’est très corrosif en présence d’aluminium », a encore expliqué Travis North, lors d’un point presse sur le système de refroidissement du portable d’Alienware. Là où Element 31 se distingue, c’est par la facilité et la sécurité de son application. « Il ressemble à une graisse : on l’applique, on comprime le dissipateur thermique en le vissant, il brise les liaisons de silicone et on a du métal liquide aux points de contact de la matrice et à la base du dissipateur thermique », a-t-il encore déclaré. Même si Element 31 n’offre pas la conductivité électrique des métaux liquides conventionnels, Travis North a déclaré qu’Alienware avait pris la précaution supplémentaire d’encercler Element 31, comme ont dû le faire la plupart des fabricants d’ordinateurs portables avec leurs métaux liquides.

Le système Element 31 a également apporté un avantage significatif en termes de performances. Selon Travis North, le constructeur a constaté une amélioration de 7,5 degrés par rapport à la graisse thermique conventionnelle qu’il utilisait auparavant. M. North a fait remarquer que la graisse d’Alienware était déjà la « meilleure de sa catégorie » et qu’elle n’avait rien à envier aux graisses d’autres constructeurs. L’ingénieur de Dell a ajouté que le gallium était un excellent matériau thermique du fait de sa capacité thermique très élevée. Si l’on compare la capacité thermique à une grande casserole d’eau bouillante, la nature dense du gallium lui permet d’absorber la chaleur d’un processeur chaud pour faire en sorte que les chambres à vapeur connectées puissent mieux la dissiper. Au final, selon M. North, Element 31 a permis à Alienware d’améliorer l’efficacité thermique de 25 % par rapport à la graisse thermique utilisée auparavant par le constructeur.

 

Le design à quatre ventilateurs de la nouvelle série X crée une pression positive à l’intérieur de l’ordinateur portable, ce qui permet de refroidir tous les composants. (Crédit : Alienware)

Quatre ventilateurs, mais pas que…

L’autre élément de refroidissement majeur de l’Alienware x15 et x17 concerne le design des quatre ventilateurs. Même si Travis North a reconnu que beaucoup de gens s’accrochaient à l’idée que « plus il y avait de ventilateurs, mieux c’était », il a ajouté que leur emplacement et leur design avait autant d’importance que leur nombre. « Par exemple, le fournisseur a fait pivoter la position du processeur sur la carte mère de l’ordinateur portable pour obtenir l’effet souhaité, donc non, un ordinateur portable à cinq ventilateurs n’est pas nécessairement meilleur », a-t-il encore expliqué. Les ventilateurs de l’Alienware x15 et x17 sont placés de manière à créer un système de climatisation à l’intérieur des portables. Deux ventilateurs utilisant la conception Dell Dual Opposite Outlet (DOO) sont montés à l’avant de deux ventilateurs traditionnels. Les ventilateurs DOO sont dotés de ailettes beaucoup plus grandes – 30 % plus grandes – afin de créer une pression positive du flux d’air sur les composants sensibles à la chaleur, comme la carte M.2 et la régulation de la tension, avant que les ventilateurs arrière n’évacuent le tout. Chacun des ventilateurs fonctionne désormais en 12 volts, ce qui augmente également l’efficacité, et la vitesse de chaque ventilateur est indépendante de celle des autres.

Enfin, Dell inclut également des profils d’alimentation personnalisés dans le BIOS, ainsi que le contrôle par l’utilisateur de la manière dont le système doit adapter le refroidissement. Vous voulez augmenter la performance des jeux ? Vous pouvez décaler manuellement le système de ventilation pour fournir le plus de refroidissement possible au GPU. Vous faites de l’encodage intensif avec le CPU ? Vous pouvez régler manuellement le refroidissement vers le CPU. Tout cela, selon Dell, contribue à un meilleur refroidissement d’un ordinateur portable de jeu aussi fin que possible au point que l’Alienware x15 est le « portable de jeu de 15 pouces de moins de 16 mm le plus puissant au monde ». En effet, la finesse est impressionnante puisque l’épaisseur des ordinateurs portables comme le Predator Triton 300 d’Acer ou le GS66 Stealth de MSI oscille entre 18 et 19 mm. Tous deux sont d’ailleurs d’une finesse étonnante.

 

Le x15 est le portable de jeu le plus fin d’Alienware et peut-être même le plus fin du monde. (Crédit : Alienware)

Spécifications de l’Alienware x15 et x17

Alienware équipe le x15 R1 d’un processeur Intel Core i7-11800H de 11e génération ou d’un processeur Core i9-11900H de 11e génération avec des options de GPU dont un Nvidia GeForce RTX 3060 Laptop avec un TGP de 70 watts, plus 20 watts de puissance Dynamic Boost additionnelle. L’Alienware x15 sera également disponible avec un GeForce RTX 3070 Laptop avec un TGP de 90 watts, plus 20 watts de Dynamic Boost supplémentaires. Une variante 8 Go du GPU GeForce RTX 3080 Laptop avec un TGP de 90 watts et 20 watts supplémentaires de Dynamic Boost sera également proposée. L’Alienware sera aussi disponible en différentes options d’écrans dont un écran en 1080p à 165Hz ou 360Hz, et un écran QHD en 1440p à 240Hz. Les ports incluent un USB-A, un USB-C, Thunderbolt 4, HDMI 2.1 et 2.5GbE. Par contre, le port Alienware Amplifier a été supprimé.

Le modèle x17 sera proposé avec les mêmes processeurs Intel Core i7 et Core i9 de 11e génération et les mêmes GPU, mais avec plus de puissance. Le GPU GeForce RTX 2060 Laptop de l’Alienware x17 affiche une puissance nominale de 115 watts, plus 15 watts supplémentaires de Dynamic Boost ; le GPU GeForce RTX 3070 Laptop de l’Alienware x17 affiche une puissance nominale de 125 watts, plus 15 watts supplémentaires de Dynamic Boost ; et la version 16 Go du GPU GeForce RTX 3080 Laptop de l’Alienware x17 affiche une puissance nominale de 150 watts, plus 15 watts supplémentaires de Dynamic Boost. Le x17 sera également proposé avec différentes options d’écran, et plus précisément, un écran en 1080p de 17,3 pouces avec des taux de rafraîchissement de 165Hz ou 360Hz, et un écran QHD en 1440p à 120Hz. Concernant les ports, l’Alienware x17 comporte deux USB-A, un USB-C, un Thunderbolt 4, HDMI 2.1, miniDisplayPort 1.4, un 2.5GbE. De même, il ne prendra plus en charge le port Alienware Amplifier (extension pour raccorder un boitier externe avec une carte graphique pour PC tour). Razer propose encore ce type d’extension avec une connexion Thunderbolt 3.

 

L’Alienware retrouve son trackpad RVB mais, en raison d’un approvisionnement limité, il ne sera proposé que sur les configurations les plus haut de gamme. (Crédit : Alienware)

Les deux ordinateurs portables fonctionneront avec des blocs d’alimentation de 240 watts à l’aide d’adaptateurs en barillet. Dell propose depuis hier des Alienware x15 et x17 dans des configurations limitées, à partir de 2 000 dollars HT pour le x15 et de 2 100 dollars HT pour le x17. Les configurations complètes des deux modèles seront mises en vente à partir du 15 juin. Pour la France, ce sera un peu plus tard. 

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