Pavel Jelic Si vous n'êtes pas totalement compétent dans le monde des technologies de l'information, mais que vous souhaitez tout de même élargir vos horizons, il peut être utile pour vous de savoir ce qu'est la limitation thermique. On retrouve le plus souvent ce terme principalement avec les processeurs, dans le monde Apple notamment dans le cas du MacBook Pro 13″, mais aussi avec les MacBook Air plus récents. Cependant, la limitation thermique ne se produit certainement pas uniquement sur les ordinateurs portables Apple, mais également sur les ordinateurs de bureau classiques ou les ordinateurs portables d'autres marques. Rassemblons la limitation thermique dans cet article.
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Qu’est-ce que la limitation thermique ?
Dès le début, il serait bien de traduire le terme d'étranglement thermique en tchèque, ce qui aidera certainement beaucoup d'entre vous à mieux s'orienter. L'étranglement thermique peut être vaguement traduit en tchèque par "étranglement" des performances en raison de la température élevée. Comme je l'ai mentionné dans l'introduction, cela se manifeste dans différentes puces, par exemple dans le processeur principal, dans la puce de la carte graphique ou dans d'autres composants matériels. Cela se manifeste le plus souvent lorsque vous occupez votre appareil avec plusieurs tâches différentes - notamment, par exemple, le rendu d'une vidéo, l'exécution de plusieurs applications en même temps ou peut-être la lecture de jeux.
Comment se manifeste-t-il ?
Pour que le processeur puisse gérer toutes ces actions, il doit « se réveiller » du mode veille et commencer à travailler dur. Le processeur va donc augmenter sa fréquence au maximum possible, ou déployer ce qu'on appelle le Turbo Boost (voir ci-dessous). Lorsque la fréquence augmente et lorsque les performances sont généralement augmentées, le processeur commence à chauffer, facilement à des températures qui attaquent les centaines de degrés Celsius. Les processeurs sont conçus pour fonctionner à des températures élevées, mais ce qui est trop, c'est trop. Dès que le processeur atteint une certaine limite de température, ses performances doivent être réduites précisément en raison de la température élevée afin d'éviter des dommages permanents au matériel - et c'est précisément ce phénomène que l'on appelle limitation thermique. Divers refroidisseurs et systèmes de refroidissement contribuent à réduire les températures, mais dans certains cas, le refroidissement est sous-dimensionné et le processeur n'est pas suffisant, ce qui est le cas des MacBook plus récents et plus petits... mais il n'est pas de règle que ce soit toujours la faute de le fabricant de l’ordinateur (voir à nouveau ci-dessous).
Limitation thermique chez l'homme
Pour que vous puissiez mieux imaginer la situation concernant la limitation thermique, nous pouvons facilement la transférer à une personne dans la pratique. En marchant classiquement, on fonctionne sans problème, le corps ne s'échauffe pas du tout et ça marche. Cependant, une fois que vous vous lancez (en attribuant des tâches plus exigeantes), vous courez et au bout d'un moment, vous commencez à transpirer et à être essoufflé. Si vous êtes en bonne condition physique (système de refroidissement), alors courir n'est pas un problème, sinon vous devez vous arrêter et respirer (étranglement thermique).
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David Hanak Intel, Turbo Boost et limitation thermique
Nous rencontrons de plus en plus souvent le terme de limitation thermique avec les processeurs Intel. Ces processeurs disposent de la fonction dite Turbo Boost, qui est utilisée pour une sorte d'"overclocking" du processeur. Par exemple, le dernier MacBook Pro 13″ dispose d'un processeur Intel Core i5 quadricœur de base qui fonctionne à une vitesse d'horloge de 1,4 GHz, avec Turbo Boost, la vitesse d'horloge peut atteindre jusqu'à 3,9 GHz. Au niveau de l'horloge de base, le processeur n'a pas de problème, mais dès qu'il est "overclocké" avec Turbo Boost, ses performances augmenteront, mais bien sûr sa température augmentera également. Les appareils sont souvent incapables de refroidir ces températures, la limitation thermique entre donc à nouveau en jeu. En général, dans le cas des MacBook plus récents et plus petits, le processeur ne peut fonctionner à la fréquence d'horloge Turbo Boost que pendant quelques dizaines de secondes. La recherche de meilleurs chiffres sur papier est donc totalement inutile dans ce cas.
MacBook Pro 13″ (2020) :
Galerie de photos
Le fabricant de l'ordinateur n'est pas toujours responsable de la limitation thermique
Cependant, le problème dans ce cas n’est peut-être pas entièrement du côté du fabricant de l’ordinateur. Bien qu'Apple essaie de rendre les MacBook de plus en plus petits, ce qui n'aide bien sûr pas la ventilation, il dispose néanmoins d'un système de refroidissement assez bien géré. Malheureusement, le problème dans ces cas-là est souvent du côté d'Intel, dont les derniers processeurs ont un TDP (Thermal Design Power) réel de plus en plus élevé. Le TDP du processeur correspond en pratique à sa puissance thermique maximale, que le refroidisseur de processus doit être capable de dissiper. Selon les tests, le TDP réel des derniers processeurs mobiles Intel de 10e génération est d'environ 130 W, ce qui est vraiment beaucoup pour refroidir un ordinateur aussi petit que le MacBook Pro 13″ (ou MacBook Air). C'est donc Intel en particulier qui devrait mettre la main à la pâte et essayer de réduire le TDP maximum de ses processeurs - le concurrent AMD montre que ce n'est certainement pas si compliqué. Bien entendu, Apple pourrait également améliorer son refroidissement, au prix d'une légère augmentation de l'ensemble de la machine. Cependant, Intel est en grande partie responsable dans cette affaire.
Système de refroidissement repensé pour le MacBook Pro 16″ :
Solution?
Les problèmes de surchauffe du MacBook pourraient bientôt être résolus par la transition d'Apple vers ses propres processeurs ARM, sur lesquels elle travaille depuis très longtemps. Intel semble être une mauvaise source de processeurs pour les ordinateurs Apple ces derniers temps, à la fois en raison de leur faible TDP et de leur « incapacité » à innover. La société rivale AMD a réussi à dépasser Intel sur presque tous les fronts et on peut constater qu'Intel n'a définitivement pas atteint les limites du silicium. Espérons donc que la surchauffe des ordinateurs Apple sera bientôt résolue - soit par la prise de conscience d'Intel, un meilleur refroidissement, soit par la transition d'Apple vers les processeurs ARM, qui n'auront probablement pas un TDP monstrueux.
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Vratislav Holub 
Très bon article instructif, merci.
Ce fut un plaisir… :)
Merci pour l'article clair.
C'est juste plus comme ça !!!
Et Apple ne pourrait-il pas passer à AMD ? :)
Un refroidissement mal conçu n'est pas le problème d'Intel, mais celui d'Apple. À Cupertino, ils doivent très bien savoir comment ces processeurs se comportent avec la chaleur rayonnée.