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Le bloc d’alimentation est un composant essentiel de l’unité centrale d'un ordinateur. C’est lui qui permet la mise sous tension de la carte mère et des autres composants.
Pour le connecteur d’alimentation de la carte mère, il existe deux formats : celui à 20 broches et celui à 24 broches. Le connecteur à 24 broches est identique au précédent, mais auquel on a ajouté 4 broches. Il est presque toujours composé d’un bloc de 20, auquel on peut adjoindre un bloc de 4 broches. Ceci afin de respecter la rétro-compatibilité avec les anciennes cartes mères à connecteurs 20 broches.
Ce connecteur, appelé « ATX-P4 » (ou aussi ATX 12V), fut introduit par Intel pour les Pentium 4 (d’où son nom). Il se branche sur la carte mère et il est exclusivement réservé à l’alimentation du processeur. Sans lui, le démarrage du PC est impossible. Aujourd'hui, la plupart des cartes mères passent de 4 à 8 broches, la puissance des CPU ayant depuis évolué.
Sur les dernières normes d'alimentation, cela se traduit par un connecteur 8 broches (appelé parfois EPS 12V), composé de 2 blocs 4 broches, là aussi pour assurer la compatibilité avec les cartes anciennes et le classique "ATX P4".
La puissance des cartes graphiques ne cessant d’augmenter également, nombres d’entre elles réclament aujourd’hui une alimentation en provenance direct du bloc principal (parfois même deux !). C’est le rôle de ce connecteur. A l’origine, en 6 broches, on le trouve de plus en plus en 8 broches.
Si votre alimentation ne présente pas de connecteur 8 broches, il existe des adaptateurs 6 vers 8, de même qu'il existe des adaptateurs molex vers PCI express si vous n'en avez aucun sur votre alimentation. Attention toutefois: L'utilisation de ces adaptateurs est déconseillé et suppose que l'alimentation est de bonne qualité et surtout d'une puissance suffisante pour pouvoir alimenter une carte graphique de dernière génération.
Lorsque vous achetez une alimentation, il y a de nombreux éléments à prendre en compte : sa puissance bien entendu, mais aussi sa connectique, sa conception, le bruit qu'elle peut générer, etc. Il faut également être attentif à son rendement. C'est là que la certification 80Plus peut vous aider.
Disposer d'une alimentation certifiée 80Plus reste donc le gage d'un rendement d'au moins 80 % dès 20 % de charge. Les valeurs sont données à 20 %, 50 % et 100 % de charge. Seul le niveau Titanium impose un rendement de 90 % dès 10 % de charge. Une bonne idée puisqu‘un PC récent consomme généralement peu au repos, et donc une bonne partie de sa durée de vie.
Il y a quelques jours, be quiet! annonçait une nouvelle version de ses alimentations Straight Power 11. Leur différence principale, outre une réduction des nuisances sonores ? Une évolution symbolisée à travers un logo, symbole d’une certification lancée il y a un peu plus d’une vingtaine d’années : 80Plus. Ces blocs passaient alors du niveau Gold à Platinum. Mais qu’est-ce que cela signifie dans la pratique ? Pour le savoir, nous avons replongé dans l’histoire de 80Plus mais également ses évolutions récentes. Que signifient ce logo et ses différentes déclinaisons ? Sont-ils forcément le gage d’une bonne alimentation ?
Passons maintenant à la signification des différents paliers 80Plus. Mais commençons par un rappel salutaire : il s’agit d’un programme privé, volontaire et donc payant. Ne pas disposer du logo 80Plus ne signifie pas qu’une alimentation n’offre pas un bon rendement. Elle n'a peut-être tout simplement pas été soumise à la validation. Cela n'est pas non plus le gage d'un produit parfait, puisque seul le rendement est analysé.
C'est début 2008 que les niveaux 80Plus Bronze, Silver et Gold ont été lancés. Ils ont rapidement été rejoints par Platinum puis Titanium. Désormais, il existe six niveaux.
La bonne nouvelle, c’est que le rendement en 230 V d’un même bloc est meilleur qu’en 115 V, ce qui se traduit d’ailleurs par des seuils plus élevés sur les paliers en 230 V.
Il y a bien entendu des normes à respecter en la matière, notamment en Europe et en France, mais elles sont en général assez larges. C'est donc à travers d'autres initiatives qu'il a été possible d'améliorer les choses. Un site lui est d'ailleurs consacré, avec un suivi régulier sur le nombre d’alimentations conformes.
La foire aux questions détaille notamment les détails techniques et la méthodologie de test. Ce programme est donc un repère intéressant pour le consommateur, lui permettant de savoir quel modèle dispose de tel ou tel niveau de rendement, mais rien de plus.
D'ailleurs, il faut commencer par faire le bon choix en termes de puissance. S'il ne faut pas sous-dimensionner son alimentation, il faut également veiller à ne pas la surdimensionner. Il est donc important d'opter pour un bloc qui sera capable de fournir la puissance nécessaire à votre machine, mais disposant également d'une certaine marge pour avoir un bon niveau de rendement.
Plusieurs fabricants (d’alimentation ou de cartes mères par exemple) proposent des calculateurs permettant d’estimer cette valeur pour une configuration donnée : be quiet!, Cooler Master, EVGA, MSI, etc. Vous avez l’embarras du choix.
Pour un PC classique sans carte graphique, on reste en général sous les 100 watts, mais aucune alimentation interne de 200 watts n'est proposée, il faut en général compter 300/400 watts.
Pour calculer la puissance d'alimentation requise pour votre PC, vous devez prendre en compte les besoins énergétiques de chaque composant. Le processeur et la carte graphique sont généralement les composants les plus gourmands en énergie. Les processeurs haut de gamme et les cartes graphiques puissantes nécessitent une alimentation adéquate pour fonctionner correctement.
Une fois que vous avez identifié la consommation électrique maximale de chaque composant, vous pouvez utiliser notre formule de calcul ou bien un calculateur d'alimentation en ligne pour estimer la puissance d'alimentation requise. Des constructeurs comme MSI ou BeQuiet! Ces outils vous aideront à prendre en compte tous les composants de votre configuration et à obtenir une recommandation pour la puissance minimale recommandée pour votre alimentation.
Il est important de noter que la consommation électrique réelle de votre PC peut varier en fonction de l'utilisation et de la charge de travail.
Utilisation pour du gaming et du multimédia intensif : retouche photo, vidéo et graphisme. Ce type de PC est équipé de plusieurs cartes graphiques, d’un processeur très performant, d’un ou plusieurs disques durs, etc.
Un PC fixe est en général alimenté via un connecteur IEC C13/C14, de manière classique par le secteur, soit du courant alternatif, sous une tension de 230 V à 50 Hz en France. Mais ses composants fonctionnent, eux, en courant continu. Jusqu'à maintenant, trois tensions étaient nécessaires dans un PC (positive ou négative selon les cas) : 3,3 V, 5 V et 12 V. Leur présence est organisée au sein de la norme ATX, devenue ATX12V depuis les années 2000.
Le 12V reste néanmoins le plus important, utilisé tant par le processeur que les cartes graphiques. Ces dernières ont par exemple parfois besoin de compléments via les connecteurs PCIe à 6 ou 8 broches. C'est pour cela que la puissance nominale d'une alimentation, celle marquée en gros sur la boîte, est celle pouvant être fournie sur l'ensemble de ses rails 12 V.
C'est d'ailleurs ce qu'il se passe au sein des PC portables dont la sortie en courant continu se fait en général dans les 17 à 20 V, le reste du travail devant être effectué par la carte mère.
De son côté, Intel travaille sur un nouveau standard : l'ATX12VO (12 V Only). Sur le papier, les rails mineurs 3,3V et 5V disparaitraient complètement des futures alimentations qui ne fourniront ainsi plus que du 12V à la cartes mère, cartes graphique, processeur et l’ensemble du matériel de PC. Avec ce changement de conception, le connecteur ATX 24 pins existants des cartes mères sera remplacé par une nouvelle prise 10 pins et le branchement auxiliaire EPS 8 pins (celui généralement à proximité du CPU) deviendra optionnel.
Comme tout composant électronique, une alimentation fonctionne de manière imparfaite. Ainsi, la phase de redressement implique des pertes entre l'entrée et la sortie. Ainsi, une alimentation avec un rendement de 90 % connectée à une machine nécessitant 90 watts pour fonctionner consommera 100 watts à la prise. Plus le rendement est faible, plus les pertes sont élevées. Améliorer le rendement permet donc d'avoir plus facilement une alimentation silencieuse, qui consommera moins d'énergie à charge identique.
C'est pour cela que cette valeur est devenue un enjeu important ces dernières années, alors que l'on partait de loin.
On note qu'entre une alimentation 80Plus classique et Titanium, il y a un écart de 10 points à même niveau de charge. Une différence importante.
Autre différence : la correction du facteur de puissance (PFC). Dans un système à courant alternatif, il peut en effet exister un déphasage entre tension et courant, symbolisé par le fameux « Cosinus Phi ». Ce phénomène a des effets néfastes : pertes, pollution harmonique, etc. Dans l'idéal, il faut se rapprocher le plus possible de 1, correspondant à une absence totale de déphasage.
| Niveau de Certification | Rendement à 20% de Charge | Rendement à 50% de Charge | Rendement à 100% de Charge |
|---|---|---|---|
| 80 Plus | 80% | 80% | 80% |
| 80 Plus Bronze | 82% | 85% | 82% |
| 80 Plus Silver | 85% | 88% | 85% |
| 80 Plus Gold | 87% | 90% | 87% |
| 80 Plus Platinum | 90% | 92% | 89% |
| 80 Plus Titanium | 90% | 94% | 90% |
Nous le savons, les alimentations ATX 3.0 et PCIe 5.0 sont très récentes sur le marché et les marques sont encore en train de renouveler leurs catalogues avec des blocs intégrant ces nouvelles normes. Lancé avec les GPU NVIDIA RTX 4000 qui utilise le connecteur 12VHPWR, l’ATX 3.0 et le PCIe 5.0 sur les blocs d’alimentations est donc très récent.
Lors de la sortie des NVIDIA RTX 4000 à l’automne 2022, ces cartes graphiques utilisaient un nouveau connecteur appelé 12VHPWR. Celui-ci pouvait fournir jusqu’à 600W d’énergie via un seul câble éliminant ainsi la nécessité d’utiliser plusieurs câbles PCIe 8 broches, comme c’était le cas auparavant.
Suite aux problèmes de surchauffe, des marques de blocs d’alimentation et des sociétés telles que CableMod ont proposé des alternatives améliorées.
Le 13 septembre, ATX 3.1 et PCIe 5.1 ont été officiellement annoncés avec leurs premières caractéristiques dévoilées. ATX 3.1 introduit un nouveau standard caractérisé par l’utilisation du connecteur 12V-2×6.
L’un des changements les plus notables est la capacité du rail 12V des emplacements PCIe de la carte mère qui passe de 5,5A à des pics allant jusqu’à 13,75A pendant 0,1 ms, soit 165W à une tension nominale de 12V.
ATX 3.1 et PCIe 5.1 présentent également un changement qui peut ne pas plaire à tout le monde. Avec les alimentations ATX 3.1, des spécifications de temps en millisecondes ont été introduites, passant de 17 ms à 12 ms à pleine charge, ce qui semble être une régression. Toutefois, les alimentations ATX 3.1 offrent désormais une option recommandée à 17 ms à 80 % de charge.
Enfin, le connecteur 12V-2×6 permet une augmentation de la température de 30 degrés par rapport aux conditions ambiantes à 12V. Il utilise un câble de 16 AWG et des broches de signal latéral de 28 AWG.
Pour obtenir la certification « H++ », le connecteur doit être en mesure de supporter 9,2A par broche, ce qui équivaut à une puissance totale pouvant atteindre 1 324,8W grâce aux 12 broches.
L’alimentation électrique des PC évolue avec les besoins croissants en énergie des composants modernes. Cette mise à jour vise à corriger certaines lacunes de la version 3.0 et à améliorer la fiabilité des alimentations pour PC de nouvelle génération.
ATX (Advanced Technology eXtended) est un standard établi par Intel en 1995 qui définit le format des cartes mères et alimentations PC, ainsi que leurs connecteurs et caractéristiques électriques.
Grâce à cette norme, les boîtiers ATX, alimentations ATX et autres composants sont compatibles entre eux, ce qui facilite l’assemblage et la mise à niveau des ordinateurs.
ATX 3.1 est une mise à jour mineure mais importante d’ATX 3.0, publiée en 2023. Elle apporte des ajustements ciblés pour améliorer la sécurité et la fiabilité des alimentations, en particulier face aux cartes graphiques de dernière génération et aux fluctuations du courant secteur.
La nouvelle norme ATX 3.1 introduit un connecteur d’alimentation 16 broches amélioré pour les cartes graphiques, appelé 12V-2×6. Le design du 12V-2×6 allonge légèrement les broches de puissance (12V et masse) et raccourcit les broches de signal (sense pins).
Grâce à ces modifications, si la prise est mal insérée ou se desserre, les broches de signal perdent contact en premier et la carte graphique se met hors tension instantanément, évitant tout risque de surchauffe ou de connecteur fondu.
Mis à part ces aspects mécaniques, le connecteur 12V-2×6 conserve la même capacité de fournir jusqu’à 600 W aux GPU les plus exigeants et reste rétrocompatible avec le câblage 12VHPWR existant.
Le hold-up time (ou temps de maintien) correspond à la durée pendant laquelle l’alimentation continue à fournir des tensions stables après une coupure du courant d’entrée. La norme ATX 3.1 réduit ce temps minimum à 12 ms à pleine charge, contre 17 ms dans la spécification 3.0.
En d’autres termes, l’alimentation peut laisser chuter plus rapidement sa tension en cas de perte de secteur.
Les normes ATX 3.0 et 3.1 ont été conçues pour répondre aux exigences des PC gaming et des PC professionnels hautes performances.
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