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Comment choisir son alimentation PC

Mai 2015


Introduction

L'alimentation ne parait pas très importante, mais pourtant elle intervient dans le fonctionnement d'un PC, on s'en rend compte quand il y a problème justement. Une alimentation se choisit selon plusieurs critères : la puissance fournie, le rendement, le format et les équipements disponibles

Quelle puissance pour son PC ?

D'une manière générale, les possesseurs de PC, ainsi que les fabricants d'alimentation et de cartes graphiques, ont tendance à exagérer la consommation réelle des PC. Tous les composants ne consomment pas de la meme facon, certains consomment peu (mémoire, carte mère), d'autres sont des goinfres (CPU et surtout carte graphique) :
PC, qui consomme quoi ?
Les cartes graphiques sont les plus gourmandes : si celles de milieu de gamme se contentent d'environ 150W en charge, certaines de haut de gamme atteignent les 300W, limite de la norme PCI-Express :
consommation électrique de cartes graphiques 2011
Mais avec les cartes graphiques de 2012 la tendance est à la baisse :
Un PC moderne avec un Core i5 3470 et une carte graphique HD 7850 consomme environ 200W en charge (voir la conso mesurée ici), et un PC équipé d'un Hexa Core et d'une GTX 670 ou 680 ne dépasse pas 300W:
consommation d'un PC haut de gamme
Avec un Dual Core, on est bien sûr plus bas :
un PC équipé d'un Core i5 661 et d'une HD 5770 consomme environ 80W au repos (sur le bureau de Windows) et 220W à pleine charge (en jeux 3D). Source : Canard PC Hardware N°5 de Juillet/Aout 2010.

En général, une alimentation de 400W réels suffit pour tout PC d'entrée/milieu de gamme, et une 500/550W suffit pour un PC haut de gamme sans SLI ni CrossFireX.

Première règle

Il est conseillé de choisir une alimentation de marque réputée ; à l'heure actuelle, certaines marques commerciales respectent mieux leurs spécifications que d'autres.
Malheureusement, il devient de plus en plus difficile de ne se baser que sur la marque, car peu de marques fabriquant leur propres alimentations, des marques réputées une année peuvent se lancer dans l'approvisionnement de blocs moins performants l'année suivante...
Inversement, quelques marques peu ou pas connues peuvent proposer des produits corrects sur un modèle particulier.

On peut schématiquement diviser les marques d'alimentation en 3 groupes :
- les constructeurs qui vendent sous leur nom (les moins nombreux),
- ceux qui conçoivent leurs propres produits, mais font appel à une autre entreprise pour la fabrication,
- ceux qui utilisent des produits OEM, c'est à dire qu'ils utilisent les blocs d'un constructeur mais en ajoutant leur étiquette, boîte et manuel.
Si la 1ère catégorie ne pose pas de problème particulier, ni non plus la 3ème une fois qu'on a identifié le vrai fabricant, c'est surtout la 2ème catégorie qui pose un problème, car de plus en plus de marques connues dans un autre domaine de l'informatique se lancent dans la vente d'alimentations, mais font appel à tel ou tel constructeur pour réaliser le bloc selon leurs spécifications, et donc la qualité des produits est assez variable.
On détaillera ce point dans le dernier paragraphe "mon alimentation en détail", "qui fabrique pour qui".

Pour ne pas avoir de mauvaises surprises, et aussi pour avoir de bonnes surprises :
il vaut mieux se fier aux tests effectués sur les sites et revues spécialisés, comme ceux cités au dernier paragraphe "mon alimentation en détails".

Deuxième règle

Prendre une puissance d'alimentation adaptée en fonction de la consommation de son PC.

Faut il prendre une alimentation très puissante, pour avoir de la marge en cas de changement de sa configuration ultérieurement, ou au contraire au plus près de la consommation estimée du PC ?
En fait, le meilleur choix se trouve entre les deux.

Car prendre une alimentation trop juste la fera chauffer beaucoup et son ventilateur sera bruyant, tournant à fond pour la refroidir, et ses composants, sollicités au maximum, fatigueront plus vite ;
et prendre une très puissante par rapport au besoin est possible mais n'est pas optimal, pour une question de rendement, qui décroit assez vite à faible charge, voir le détail au dernier paragraphe.

Il faut déterminer d'abord la puissance maximale nécessaire au PC.
Pour calculer la puissance nécessaire à son PC, il suffit d'utiliser un petit logiciel très bien fait :
le Power Supply Calculator (PSC) d'Antec et Outervision.

Ensuite il faut déterminer la puissance de l'alimentation, de manière à optimiser le rendement en charge et au repos.
L'idéal , si on connait la consommation au repos, sur le bureau de Windows, c'est de considérer que ca doit correspondre à 20% de la puissance totale, car le rendement n'est pas garanti au dessous.
Quand on ne connait pas la consommation au repos (cas général), un coefficient empirique d'environ +40% par rapport à la consommation trouvée par le PSC donne les meilleurs résultats.

Dans l'exemple donné au paragraphe "Quelle puissance pour son PC ?", PC équipé d'un Core i7 920 avec HD 5770, le PSC donne 350 W (il prend déjà de la marge), une alimentation de 350W + 40% = 500W sera optimale pour le rendement aussi bien à faible charge (sur le bureau de Windows) qu'en charge maximale (en jeux ).

Formats et types d'équipements

Les alimentations du commerce peuvent avoir des dimensions différentes, ainsi que des finitions particulières, comme le gainage des câbles, les câbles détachables, le nombre de prises Sata ou PCI Express...

Formats

Plusieurs formats d'alimentation existent, certains beaucoup plus répandus que d'autres :
attention au choix du format, il conditionne la facilité de remplacement.
Le format le plus courant est le format ATX, de dimension 15 cm x 14 cm x 8.6 cm.
Certains blocs sont légèrement plus longs (Antec HCG), sans aucune conséquence sur l'intégration.
Il représente environ 90% de la production des blocs d'alimentations de PC.
Sauf si vous montez un PC de dimensions réduites, c'est le format conseillé.
Les alimentations à ce format sont facilement interchangeables, les constructeurs/ distributeurs sont nombreux, les puissances vont de 350W à plus de 1000W, modulaires ou non, avec des qualifications 80+ allant jusqu'au Gold (90% de rendement).

Il existe aussi des formats plus réduits, en général pour les barebones ou mini PC.
Le plus courant dans ces formats réduits est le SFX, de dimensions 12.5 cm x10 cm x 6.5 cm.

La puissance maximale est d'environ 300 à 350W, c'est suffisant pour alimenter un PC avec carte graphique sans ou avec un seul connecteur PCI-E .
Le choix n'est pas très grand, peu de constructeurs se sont lancés dans ce format : une des meilleures dans cette catégorie est la Be Quiet SFX Power 350W .
D'autres formats existent encore, mais très peu répandus, comme le Flex ATX, utilisé sur les barebones Shuttle, ou le TFX.
Les alimentations à ce format sont plus difficilement interchangeables, tout remplacement fera appel au meme fabricant et à un modèle voisin, et avec des puissances très limitées (<300W).

Enfin il existe des alimentations miniatures, à peine plus grandes que le connecteur ATX 24 broches de la carte mère : ce sont les alimentations Pico-PSU, adaptées aux cartes mères mini - ITX.

Les puissances vont de 80 à 150W, c'est suffisant pour un PC Home Cinéma de salon.
Elles nécessitent un bloc d'alimentation externe 220V alternatif /12V continus, comme les PC portables.
Pas encore disponibles en France, elles se trouvent sur le site du constructeur américain miniBox.com.

Connecteurs

Une alimentation actuelle dispose d'un connecteur pour carte mère de 24 broches, un connecteur dit ATX 12V 4 ou 8 broches pour alimenter directement le CPU, plus différents connecteurs pour alimenter les disques durs, les lecteurs optiques et les cartes graphiques : connecteurs Sata, Molex, PCI-Express...


Les cartes graphiques actuelles nécessitent des connecteurs dits PCI-Express à 6 ou 8 broches suivant leur puissance ; les alimentations modernes de qualité possèdent des cables se terminant chacun par un connecteur PCI-E à 6 ou 8 broches, capable de fournir chacun jusqu'à 17A (200W)
En effet le courant maximal fourni par le port PCI-E x16 est limité à 6A (75W), or les cartes graphiques très puissantes peuvent consommer jusqu'à 300W, soit 25A sur le 12V.
Source
Bien que des adaptateurs soient livrés avec les cartes, il vaut mieux avoir directement les bons connecteurs sur l'alimentation, pour des raisons de compatibilité de l'alimentation.
Certaines marques (à éviter) installent 2 connecteurs PCI-E sur le meme cable, par souci d'économies :
c'est une très mauvaise idée pour l'utilisateur, car alors si les 2 connecteurs PCI-E du meme cable sont connectés, le courant max avoisine les 20A, contre seulement 10A par cable s'il se termine par une seule prise PCI-E : il y a un risque réel de surchauffe des cables...


Pour voir l'ensemble des connecteurs d'une alimentation, veuillez lire :
reconnaitre les connecteurs de mon alimentation

Gainage ou non des câbles

Les câbles peuvent être gainés ou non.

Des câbles gainés sont plus pratiques à faire passer dans le PC, les nappes de fil sont regroupées.

Modulaires ou non

Les alimentations peuvent être modulaires ou non.

Une alimentation modulaire permet de ne brancher que les câbles dont on a besoin, c'est très pratique pour ne pas encombrer le PC de câbles inutiles.

Mon alimentation actuelle est elle suffisante pour ma nouvelle configuration ?

Bien souvent, quand on change de carte graphique, ou de CPU, on se demande si l'alimentation actuelle est suffisante.
Il faut aller lire l'étiquette collée sur une des faces de l'alimentation, ainsi on sait combien de courant elle fournit , notamment sur le +12V, car un PC moderne consomme 80% de sa puissance sur le +12V.


Sur cette étiquette, on voit que cette alimentation est capable de fournir 33A sur le +12V .

On lit aussi en dessous de ces indications de courant la vraie puissance de l'alimentation :
"Max Combined Wattage" = 396W sur le +12V et 450W en tout

En fonction du calcul fourni par le PSC cité plus haut, on sait donc si son alimentation est suffisante ou non pour la nouvelle configuration.

Mon alimentation en détail

Pour en savoir plus sur le fonctionnement d'une alimentation, des sites spécialisés vous expliquent tout, par exemple les articles très complets de Présence PC en 2 parties, 1 et 2, ou celui de Matbe .
Bien que réalisés il y a quelques années, ces sites sont toujours d'actualité pour comprendre le fonctionnement d'une alimentation de PC et connaitre les définitions, l'importance du rendement , à quoi sert le PFC, ainsi que les pièges à éviter lors de l'achat d'un bloc d'alimentation .

D'autres sites comparent régulièrement les différentes alimentations du commerce, comme Canard PC, dont les tests très complets sont la référence dans la presse francophone.
Le N°7 de Canard PC Hardware teste 24 alimentations de 15 à 60€, les résultats sont intéressants :
si 2 alimentations à 55 € arrivent en tête, certaines à 60€ sont moins bien, et une alimentation 'no name ' à 20€ respecte les normes !
Pour ceux que l'anglais ne rebutent pas, il y a les excellents tests de HardwareSecrets, une des références de la presse anglophone.
Il y a quelques autres sites de tests d'alimentation en francais, comme : Hardware.fr

Plusieurs facteurs sont importants dans une alimentation, ils sont listés ci dessous (sans ordre de priorité).

Rendement :

Le rendement est le facteur le plus facilement repérable sur une alimentation, car elle en porte l'estampille.
Mais contrairement à une idée répandue, ca ne veut pas dire qu'une alimentation estampillée 80+ est bonne sur tous les autres critères :
ce n'est malheureusement pas un gage de qualité globale de l'alimentation.

Une alimentation certifiée "80 Plus" (logo blanc sur fond noir) est un gage de bon rendement :
il correspond aux alimentations capables de dépasser 80% de rendement sur une plage de charge allant de 20 à 100% de leur puissance maximale.
Des logos sont apparus, les 80 Plus Bronze, Argent , Or et Platinium, pour les alimentation capables d'atteindre mieux, voir le tableau ci dessous.
Certains constructeurs mettent le logo "82+" pour le 80 Plus Bronze, comme Enermax.

Norme 80 Plus : Rendement
Charge 20% 50% 100%
80 PLUS 80% 80% 80%
80 PLUS Bronze 82% 85% 82%
80 PLUS Argent 85% 88% 85%
80 PLUS Or 87% 90% 87%
80 PLUS Platine 90% 92% 89%


Le rendement d'une alimentation est optimal et garanti entre 20% et 100% de charge, avec un maximum vers 50/60%. Mais que se passe t il en dessous de 20% de charge ?
Voici la courbe type d'une alimentation 80+ Bronze :

Source : Canard PC Hardware N°5 été 2010.

On voit que le rendement est en forme de cloche aplatie entre 20% et 100% de charge, mais décroit très vite en dessous de 20% de charge.
Vous pouvez voir aussi des courbes de rendement ici, montrant la chute du rendement pour les faibles charges.

On comprend donc pourquoi il est recommandé de choisir une alimentation adaptée à sa consommation, pour optimiser la charge de l'alimentation sur la plage de consommation du PC, une alimentation surpuissante ne travaillera qu'à 5% ou 10% de charge au repos, sur le bureau de Windows, avec un mauvais rendement, de l'ordre de 75% voire moins, même si elle est garantie à 85% à 50% de charge.

Récemment sont sorties des alimentations haut de gamme, à haut rendement non seulement en charge, mais aussi à faible charge, permettant de s'affranchir des limitations ci dessus.
Un exemple est la Corsair HX 850W Gold, dont le rendement maximal atteint 90% entre 40 et 60% de charge, mais surtout est de 82% à 10% de charge, soit à 85W, correspondant à la consommation d'un PC au repos. La Be Quiet Dark Power Pro 10 850W Platinum, très silencieuse, obtient 85% à 100W.
Evidemment cette qualité a un prix :
la Corsair HX 850W Gold vaut 160€ , et la Be Quiet 850W Platinum vaut 215€ en Sept. 2012...
Source : PC Update N°61 de Sept/Oct 2012.

Correction du facteur de puissance (PFC):

C'est un équipement obligatoire pour respecter les normes européennes de perturbation électrique.
En effet, une alimentation de PC est à découpage, et produit de fortes perturbations hautes fréquences (harmoniques), ainsi qu'un déphasage entre la tension et le courant (cos Phi de 0.5 à 0.6), si on ne prend pas de précaution particulière.
Vous pouvez lire les explications sur le PFC sur le site Présence PC partie 2 , ainsi que celui de Matbe.
En résumé, deux solutions sont employées pour réaliser le PFC :
la plus simple, qui se trouve dans les blocs 1er prix, consiste en une grosse bobine placée en série : on l'appelle le PCF "passif" ; peu efficace, mais permet de respecter les normes de perturbation ;
la 2ème solution est un petit circuit électronique, bien plus efficace : on l'appelle ca un PCF "actif".
Une alimentation à PFC actif est préférable à une à PFC passif , car avec un PFC actif :
- la forme d'onde est très proche du sinusoïdal, et les harmoniques très faibles : les nuisances sur les appareils placés à proximité seront imperceptibles,
- le déphasage tension/courant est quasi-nul (cos Phi voisin de 1) : EDF impose un déphasage maximal sur toute installation, pour ne pas avoir à fournir jusqu'à 2 fois plus de courant que nécessaire ; aussi la consommation sur un onduleur sera plus faible, augmentant son autonomie.



Ondulation résiduelle (ripple) :

Les alimentations devraient en théorie fournir un courant parfaitement continu ; en pratique, du fait que ce courant provient d'un système à découpage, il reste toujours une ondulation résiduelle à haute fréquence, appelée aussi "bruit" ou "ripple" (en anglais). Ce ripple est nocif pour les équipements électroniques, car il se comporte comme une variation de la tension (à haute fréquence), il doit être réduit au minimum.
La norme ATX12V prévoit 120mV max à pleine charge sur le +12V , mais on considère qu'une bonne alimentation ne doit pas dépasser la moitié, soit 60mV, les meilleures alimentations descendant à 25/30mV, voire moins (15mV sur les Seasonic X-Series et Antec HCG).


Stabilité des tensions :

La tension délivrée sur chaque ligne de l'alimentation ne devrait pas varier en fonction du courant fourni ; dans la pratique, de petites variations sont présentes, la norme ATX12V autorise une variation de 5% autour de la valeur nominale pour les tensions positives.
La stabilité des tensions et surtout le ripple sont bien plus importants pour la durée de vie de votre PC que le rendement par exemple, mais ils ne sont malheureusement pas indiqués sur l'étiquette...


Nuisances sonores :

Certaines alimentations sont silencieuses même en charge, d'autres moins...
En général, les alimentations à ventilateur de 120mm sont plus silencieuses que celles à ventilateur de 80mm, mais pas toujours.
Certains modèles en 1er prix comportent un ventilateur plus basique, et donc plus bruyant :
par exemple les Antec Basiq sont un peu plus bruyantes à puissance voisine que les Earthwatt, pourtant équipées de la meme taille de ventilateurs (80mm).


Fiabilité :
c'est très bien d'avoir trouvé une alimentation de bonne qualité apparente, fournissant les bonnes tensions avec respects des normes, mais est elle fiable, quid de son taux de pannes ?
voici un site qui publie régulièrement les taux de retours en SAV de matériels, ici les alimentations :
http://www.hardware.fr/articles/810-3/taux-pannes-composants.html
on constate que les alimentations de marque réputée ont un faible taux de retour SAV, à part quelques exceptions inattendues, comme les Corsair TX 950 et HX 620W, qui avoisinent les 10%...

Qui fabrique pour qui :

on a évoqué dans la 1ère règle le fait que peu de marques fabriquaient leurs propres produits.
Une liste des fabricants réels a été dressée ici, mais elle date de 2007 et n'est pas tenue à jour.

Il y a peu de constructeurs qui vendent sous leur nom :
Enermax, Fortron (FSP Group), Seasonic sont les principaux en Europe.
Seasonic, considéré comme le N°1 des blocs d'alimentation, propose des alimentations aux performances généralement excellentes, mais leur prix sont souvent très élevés.
Ce constructeur fournit aussi certaines marques comme Antec pour certaine gammes (Earthwatt, HCG) ainsi que Corsair pour certaines gammes (VX, HX, TX), de moins de 700W.
Enermax fournit des bonnes alimentations, aux prix élevés en général, et ne réalise pas d'alimentations pour d'autres marques.
Fortron propose des blocs sous son nom, de bonne qualité en général, mais fournit aussi beaucoup de blocs pour d'autres sociétés, comme Antec pour sa gamme Basiq ou bien OCZ pour la gamme SteathXStream II, ou encore SilverStone gamme Strider.

Les marques ne fabricant pas leurs alimentations sont nombreuses ; elles font appel à un fabricant pour réaliser les blocs selon leurs spécifications.
Par exemple, Antec fait appel selon les alimentations aussi bien à Seasonic (Earthwatt 500, HCG 400/520), Delta (Earthwatt 650, HCG 750), FSP (gamme Basiq), mais aussi parfois CWT (Channel Well Technologies).
Corsair fait essentiellement appel à CWT (CX 430, VX 550, HX 750/850, série GS) et à Seasonic (CX 400, VX 450, HX 620).
OCZ fait aussi bien appel à Highpower (ModXStream Pro 500/600) que FSP (SteathXStream II 600).
Dans le cas de blocs basées sur Seasonic, les résultats sont en général bons à excellents :
ces alimentations respectent toutes les normes actuelles, avec une bonne qualité du courant, toutes les protections nécessaires, et leurs blocs peuvent fournir davantage que la valeur annoncée, preuve de composants bien dimensionnés et gage d'une bonne longévité (par exemple 575W pour la Antec Earthwatt 500W, ou 570W pour la Corsair VX 450W).
Dans le cas des marques et gammes basées sur Fortron, les résultats sont généralement bons à très bons.
Quant aux marques ou gammes basées sur d'autres fabricants, les produits fournis sont de qualité assez inégale :
Ces alimentations respectent en général toutes les normes sur la fourniture de courant (rendement, harmoniques), avec des prix très compétitifs, mais leur puissance est parfois très juste (aucune marge en dépassement) et avec une qualité de réalisation souvent médiocre.
Ou au contraire, ces alimentations peuvent fournir davantage que la valeur spécifiée, mais n'ont pas de protection contre les surcharges, claquant au delà d'une certaine valeur ...
Il est très difficile de se faire une idée sur la qualité de ces alimentations sans lire des tests détaillés.

Concernant les marques commerciales à bas coût , elles sont à éviter, leurs alimentations ne respectant en général pas les normes européennes sur les perturbations électromagnétiques et n'ayant souvent aucune protection en cas de surcharge : on les appelle les 'no name'.
Souvent sans aucun PFC (voir plus haut), elles consomment plus de courant que nécessaire et peuvent provoquer des perturbations sur vos équipements WiFi ou CPL, ou meme votre radio.
Sans protection contre les courts-circuits et les surcharges, elles peuvent claquer et endommager votre PC.
Elles sont malheureusement souvent fournies avec les PC de marque, il faudra presque toujours les remplacer pour installer une carte graphique par exemple .

Comment trouver des alimentations 'no name' de qualité

Maintenant que l'on sait que certains distributeurs se fournissent en produits OEM chez des bons fournisseurs et rajoutent leur étiquette, il peut etre intéressant de chercher des alimentations de qualité, mais moins chères car vendues avec une étiquette de 'no name'.

Pour essayer d'identifier le vrai fabricant d'un bloc d'alimentation, il y a 2 méthodes :

1) en regardant sur l'étiquette le N° commençant par E inscrit en tout petit sous le sigle UR inversé, comme indiqué dans cet article (en anglais), et en comparant avec cette liste.
Vous pourrez trouver des marques qui se contentent de distribuer sous leur nom des blocs d'alimentation de fabricants plus connus.

2) en utilisant le N° du test de qualification 80+ de ce bloc :
vous pouvez chercher dans la liste générale de qualification si ce N° se retrouve ailleurs, comme indiqué ici (en anglais) : cela voudra dire qu'il s'agit du meme fabricant.
Par exemple, l'alimentation 'no name' 'BG-400 Quality Select' a un N° de qualification 80+ de 1240.1 :
http://media.ldlc.com/...
En cherchant dans la liste de qualification chez Seasonic, on trouve 1240 pour la S12II-430Bronze.
Comme indiqué dans cet article, "123.1" signifie que ce bloc est une copie du bloc ayant le N° "123" .
Ces 2 alims sont donc apparemment du meme fabricant, Seasonic : meme les rendements sont identiques, décimales incluses !
La 'BG-400 Quality Select' serait donc une version OEM de la Seasonic S12II-430Bronze
De meme, la 'BG-500 Quality Select' serait une version OEM de la Seasonic S12II-520Bronze.
Pour une lecture illimitée hors ligne, vous avez la possibilité de télécharger gratuitement cet article au format PDF :
Comment-choisir-son-alimentation-pc.pdf

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