Alimentation PC

Alimentation PC

Bloc d’alimentation ouvert

En informatique, un bloc d’alimentation est la partie d’un ordinateur de type PC assurant la fonction d'alimentation électrique. L’alimentation est chargée de convertir la tension électrique du secteur en différentes tensions continues TBT, compatibles avec les circuits électroniques de l’ordinateur.

Sommaire

Fonctionnement

L’alimentation fournit du courant électrique à l’ensemble des composants de l’ordinateur. Le bloc d’alimentation doit posséder une puissance suffisante pour alimenter les différents périphériques de ce dernier.

Elle convertit un courant électrique alternatif de 230 V en plusieurs courants continus de diverses tensions utilisés par la carte mère et les périphériques (disque dur, lecteur CD, …).

Aux États-Unis les blocs d’alimentation reçoivent une tension à 110 V et à 60 Hz, tandis qu’en Europe la norme est de 230 V à une fréquence de 50 Hz ; c’est la raison pour laquelle les blocs d’alimentation possèdent la plupart du temps un commutateur permettant de choisir le type de tension reçue.

En général on utilise un convertisseur de type alimentation à découpage, alliant légèreté, rendement important et compacité. Par contre ce type d'alimentation génère beaucoup de parasites haute fréquence, plus ou moins bien filtré par les boitiers métalliques ou métallisés formant cage de Faraday et les filtres d'entrés et de sortie.

Tensions et connectique

Il existe deux types de brochages principaux : AT et ATX.

Connexion des périphériques

Les deux types d'alimentation comportent des sorties pour alimenter les périphériques. Trois types de connecteurs sont utilisés :


Alimentation AT

C’est un format d’alimentation à découpage utilisé dans les ordinateurs PC de type Pentium et antérieur. Ce type d’alimentation fournit des tensions de sorties continues de +5 V, +12 V et -12 V. Dans ces alimentations, l’interrupteur de mise en service est directement branché sur le réseau électrique.

Son brochage est le suivant :

Schéma de connexion alimentation AT
Pin P9 Description Pin P8 Description
6 +5V 6 Masse
5 +5V 5 Masse
4 +5V 4 -12V
3 -5V 3 +12V
2 Masse 2 +5V
1 Masse 1 Alimentation correcte

Alimentation ATX

ATX PS ATX connector.jpg
ATX PS signals.jpg

C’est le format d’alimentation à découpage utilisé dans les ordinateurs PC de type Pentium II et postérieur. L'alimentation fournit les tensions de sorties suivantes : +5 V, -5 V, +12 V, -12 V et +3 3 V. Dans ces alimentations, l’interrupteur de mise en service est connecté sur la carte mère, le réseau électrique est connecté en permanence, avec parfois un interrupteur de sécurité pour la maintenance.

Autres formats

Il existe d’autres formats moins courants :

  • BTX, développé par Intel et Sony pour remplacer l’ATX, standard depuis de nombreuses années; le principal objectif du BTX est une ventilation optimale du processeur. Quelques défauts importants ont néanmoins freiné son expansion, et en 2007 il sera abandonné bien que décliné dans d’autres format : le microBTX (26,4 × 26,6 cm) et le picoBTX (20,3 × 26,6 cm);
  • Baby AT, boîtier similaire au format AT, mais moins encombrant ;
  • NLX, format de boîtier et de carte mère ; il présente la particularité de séparer la carte mère en deux éléments distincts, l’un d’eux recevant le processeur, la mémoire et les autres composants essentiels de la carte, l’autre accueillant les cartes d’extensions.

Contraintes techniques

Le rendement

Le rendement d’une alimentation est très important. Il s’agit du rapport entre la puissance délivrée aux composants et la puissance tirée de la prise électrique. Elle doit transformer le courant électrique alternatif du secteur en courant électrique continu que les composants du PC peuvent utiliser. Lors de cette transformation il y a une déperdition d’énergie sous forme de chaleur (c’est bien pour cela qu’il faut refroidir l’alimentation). Il est par conséquent important de choisir une alimentation à fort rendement, pour avoir une consommation électrique, un dégagement de chaleur moindre impactant un besoin de ventilation plus faible et moins bruyant.

En prenant pour comparaison des alimentations avec un rendement de 72 % (rendement préconisé par Intel et sa norme ATX) et de 80 % (rendement préconisé par le groupement américain 80 plus), "ramené à la France pour 2006, année lors de laquelle se sont vendus 7 850 000 PC, le gain économique équivaut à plus de 53 millions d’euros en facture d’électricité pour un gain de 667 250 000 kWh"[1].

La puissance

Les dernières générations de matériels aptes à faire tourner les jeux les plus exigeants sont gourmands en énergie; il faut une puissance appropriée fixée à environ 80 % du maximum de l’alimentation.

Certains constructeurs annoncent des puissances de 1 000 W voire 1 500 W pour des systèmes possédant 2 voire 4 cartes graphiques (quad-SLI). Cette course à la puissance est un objectif de vente qui ne correspond pas au besoin de la majorité des utilisateurs[2]).

Certaines suggestions de puissance nécessaire[3] annoncent 500 W pour le PC, mais l’étude du site matbe.com[4] incite à sur-estimer ces résultats et comprendre que « une alimentation de 400-450 watts suffit amplement pour la très grande majorité des besoins des consommateurs et [on pourrait] même dire qu’un bloc de 350 watts sera également suffisant »[5]. Ce point de vue est également partagé par le site Hardware.fr dans son dossier du 11 mai 2007 : une puissance de 250 watts est suffisante pour une configuration moyen de gamme, et 350 watts suffisent pour une configuration haut de gamme[6].

Remarques

Bien qu'ayant un rôle primordial, cela n'empêche pas les acheteurs de négliger sa qualité à l’achat d’un PC[réf. nécessaire], une alimentation de mauvaise qualité pouvant pourtant engendrer de sérieux problèmes difficiles à diagnostiquer, notamment des blocages ou des ré-initialisations intempestives de la machine.

La norme ATX prévoit une coupure de l'alimentation si sur l'une des lignes (3.3v,5v,12v), une variation de plus de 5% est produite. Concrétement sur la ligne 12v, la norme ATX prévoit 11.40v minimum et 12.60v maximum; pour un disque dur ou un microprocesseur par exemple, une telle différence peut se montrer très importante.

Les alimentations no-name ou de marques bas de gamme, affichent souvent des valeurs énormes comme 650 Watts, voire plus. Il faut savoir lire entre les lignes, et se rappeler que cette valeur est la somme des puissances maximum sur chaque ligne, une alimentation qui fournit 400watts sur le +3.3v ne sert a rien. Il faut aussi comprendre que la majorité des constructeurs bas de gamme donnent des valeurs en pic, c'est-à-dire que l'alimentation peut fournir une puissance sur quelques secondes tout au plus. Les marques sérieuses donnent souvent les vrais valeurs, moins attrayantes mais tiennent leurs promesses. Une alimentation de bonne marque de 380w, sera presque assurément plus fiable pour le matériel, fournira de meilleurs tensions, et chauffera sans doute moins qu'une no-name de 650w...

Notes et références

  1. Dossier de matbe - Importance du rendement.
  2. Sur 1 165 182 utilisateurs de STEAM entre novembre 2006 et mars 2007 on pouvait voir : NVIDIA SLI avec 2 GPU : 16 244 personnes, soit 1,39 % ; NVIDIA SLI avec 4 GPU (Quad SLI) : 2 personnes, soit 0,000017 %; ATI Crossfire avec 2 GPU : 677 utilisateurs, soit 0,05 % (dossier de Matbe - Quelle puissance choisir ?)
  3. calculateur théorique de puissance en ligne
  4. comparatif de 105 alimentations, à lire
  5. dossier de matbe - Quelle puissance choisir ? Cas pratiques
  6. La vraie consommation des PC
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