Est-il possible d'améliorer les performances de refroidissement de la Radeon HD 5870 tout en augmentant les fréquences de fonctionnement de la mémoire et du GPU ? La Sapphire Radeon HD 5870 Vapor-X en est la preuve vivante...

Sapphire est un des partenaires privilégiés d’AMD pour les cartes ATI. Il faut dire que c’est Sapphire qui produit la majorité des cartes "rouges", ceci expliquant cela. Cette firme est donc toujours la première sur les nouveautés ATI et souvent la première à dégainer une solution de refroidissement alternative alors que les autres ne font que proposer le modèle de référence à leurs couleurs. C’est le cas avec la Radeon HD 5870 qui est rapidement apparue en version Vapor-X, nouveau système de refroidissement phare chez Sapphire. Mais la Radeon HD 5870-X ne se contente pas d’être différente physiquement, elle est aussi overclockée. Légèrement cependant puisque le core passe de 850 à 875 MHz (+3%) et la mémoire de 1200 à 1250 MHz (+4%). Pas de quoi crier au boost monumental de performances, pour autant que la 5870 en ait besoin étant donné qu’il s’agit déjà à la base de la carte graphique mono-GPU la plus puissante du moment. Nous n’allons d’ailleurs pas tester ses performances graphiques car nous ne voudrions pas vous lasser par des commentaires se résumant sous chaque graphe à dire que la Vapor-X fait gagner quelques FPS par rapport à la 5870 de base. Pour les tests complets de la 5870, rendez-vous plutôt ici. Nous allons en réalité nous attacher à étudier son système de refroidissement : ses performances et ses nuisances sonores.

Vapor-X ou le principe de la chambre d'évaporation

Sapphire utilise donc le système Vapor-X qui reprend le principe de la chambre d'évaporation, une technologie parente au caloduc mise au point par Celsia Technology et utilisée par AMD sur sa Radeon HD 5970. Le principe est d’avoir une chambre d’évaporation juste au-dessus de la base en cuivre en contact avec le GPU et qui va occuper une surface plus grande que la taille de la puce à refroidir. Sur la 5970, il n’y a pas de caloducs au-dessus de cette base, la chambre d’évaporation faisant office de gros caloduc au-dessus duquel se trouve les ailettes en aluminium, en liaison directe avec cette chambre. Pour sa Vapor-X, Sapphire combine la chambre d'évaporation et trois caloducs d'un épais diamètre qui partent de la chambre pour ensuite traverser les ailettes.

D’un point de vue technique, cette « nanospreader technology » consiste en 3 étapes de dissipation de la chaleur. La chambre peut être en effet divisée en trois parties : la partie inférieure contient un liquide qui sous l’effet de la chaleur des GPU va se condenser et passer à travers une deuxième couche, perméable, puisqu’il s’agit d’une feuille de cuivre micro-perforée qui va laisser passer le liquide sous forme de vapeur. Cette dernière arrive dans la troisième partie de la chambre d’évaporation où la vapeur va se refroidir en transmettant sa chaleur aux ailettes en aluminium ou aux caloducs et va dès lors redevenir liquide pour ensuite retomber dans le niveau inférieur. L’avantage de ce système est une meilleure répartition de la chaleur vers les ailettes du radiateur, le classique système à base de caloducs présentant davantage de points plus chauds. Ici la dissipation de la chaleur est nettement plus uniforme. A noter que La collaboration entre AMD et Celsia a débuté en octobre 2008, pour parvenir au système aujourd’hui présent sur la 5970 et sur les Sapphire qui en tant que partenaire privilégié peut aussi profiter de cette avancée.

Présentation de la carte

La Sapphire Radeon HD 5870 Vapor-X utilise un PCB AMD de référence et conserve dès lors les mêmes caractéristiques physiques en termes de longueur et disposition des différents composants. Elle est cependant plus courte que la 5870 de base, le carénage des cartes de référence débordant à l'arrière de la carte. Les sorties vidéo ne bougent pas non plus avec 2 DVI, une HDMI et une DisplayPort. Ce qui change est le dissipateur qui consiste en un carénage sur la partie supérieure du PCB mais pas au dos de la carte comme les Radeon HD 5870 de référence. Ce carénage est ouvert à l'arrière de la carte pour permettre une arrivée d'air par ce biais. Le ventilateur est central et est un modèle 92 millimètres d'origine Adda. L'air réchauffé par le ventilateur va être évacué par la grille du bracket PCI, mais en partie. En effet, le ventilateur n'est pas de type radial mais axial et il y a une partie de l'air du radiateur qui risque de s'évacuer par l'arrière de la carte. Si le flux de ventilation avant du boîtier est suffisant, cet effet pourra être minimisé.

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Le radiateur présente de nombreuses ailettes en aluminium avec un renfoncement central, là où prend place le ventilateur. On notera que la radiateur situé à l'arrière de la carte est plus grand et est par ailleurs traversé par deux caloducs contre un seul pour le radiateur situé près des sorties vidéo. Sur les photos on peut voir que la chambre d'évaporation, de couleur cuivre, est très large et occupe un large espace. C'est l'avantage de cette technologie par rapport au caloduc puisque l'on peut en effet avoir une répartition plus uniforme de la chaleur. De ce fait, la chaleur n'a pas forcément besoin de caloducs et le transfert de chaleur peut s'effectuer directement vers les ailettes en aluminium. Si Sapphire a ajouté des claoducs au niveau du GPU, c'est simplement pour accélérer le transfert de chaleur à l'endroit théoriquement le plus chaud de la chambre d'évaporation, au-dessus du GPU.

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Performances de refroidissement et nuisances sonores

Nous avons utilisé une configuration installée dans le boîtier Lian Li PC-7F. Nous l’avons choisi car c’est un boîtier moyen tour au refroidissement basique et classique avec un 140 millimètres à l’avant en aspiration et un 120 millimètres à l’arrière en extraction. Il est dépourvu de tout autre ventilateur ou de grille d’évacuation de l’air, ce qui en fait un candidat idéal permettant de mieux maîtriser le flux d’air. La configuration installée est la suivante :

• Boîtier Lian Li PC-7F
• Carte mère Asus Striker II NSE (Nvidia nForce 780i SLI)
• Processeur Intel Core 2 Duo E8500 (3 GHz)
• 2x1024 Mo de DDR3-1333 Corsair
• Dissipateur Noctua NH-U12P refroidis par 2x120 mm Noctua NF-P12
• Alimentation Seasonic M12 650 watts
• Disque dur Samsung 250 Go
• Rhéobus Scythe Kaze Master Ace 5.25

Nous avons recours au rhéobus Scythe pour contrôler les quatre ventilateurs, les deux du dissipateur Noctua et les deux ventilateurs de boîtiers. Ces ventilateurs sont réglés sur 1000 tours/minute pour les trois 120 millimètres et 650 tours/minute pour le 140 millimètres frontal. Ces réglages effectués, nous relevons les températures en laissant la carte graphique au repos, sans activité sous le système d’exploitation, Windows Vista SP1 en l’occurrence. Après les mesures en idle, nous effectuons les mêmes relevés après une session de 45 minutes du test GPU de OCCT, stressant particulièrement les cartes graphiques.

Résultats en idle

En idle, le système Vapor-X est plus performant que le ventilateur d'origine de la Radeon HD 5870. On note aussi que les températures de l'étage d'alimentation sont plus basses que sur la 5870 d'origine. Le niveau sonore est lui aussi quelque peu moins élevé pour la Sapphire.

Résultats en charge

Alors que ses fréquences sont plus élevées, la Vapor-X offre des températures nettement inférieures au système de refroidissement d'origine, aussi bien pour le GPU que pour les températures de l'étage d'alimentation. Cerise sur le gâteau, les nuisances sonores sont nettement plus faibles...

Conclusion

Vendue une cinquantaine d'euros de plus que le modèle standard Sapphire de la Radeon HD 5870, au passage la moins chère des 5870, la Vapor-X offre des fréquences revues (légèrement) à la hausse mais un système de refroidissement qui est plus performant avec au final des températures en baisse et des nuisances sonores moins élevées. Il faut dire que le système de refroidissement Vapor-X est efficace et bien conçu. Entre choisir entre une Vapor-X ou un modèle standard, le choix est cornélien sauf si vous comptez changer le système de refroidissement. Dans ce cas-là autant opter pour la Sapphire car le système alternatif est monté d'origine et n'annule pas la garantie. Pour ceux qui hésiteraient encore, ajoutons que le convaincant jeu Colin McRae Dirt 2 est offert avec la carte via une clé Steam. Au final, on ne peut nier que cette carte est une réussite, il faut juste se faire à l'idée de payer 50 euros de plus par rapport à la 5870 de base...