Une machine calculant sur GPU doit être bien refroidie. Mais il est également important qu'elle reste silencieuse, dès lors qu'on souhaite l'installer dans une pièce à vivre.
Ce double objectif est quasiment impossible à atteindre avec les boitiers fermés du commerce, refroidis par air.
Heureusement, il est possible de concevoir et réaliser soi-même des boitiers adaptés à ses besoins.
Mes attentesLa machine doit être bien refroidie, mais aussi rester très silencieuse.
Tous les composants doivent rester facilement accessibles.
Les raccordements doivent tous se situer en face avant de la machine (marre des raccordements inaccessibles en face arrière
).
En outre, la construction et le recyclage ultérieur du boitier doivent minimiser l'utilisation et la production de substances polluantes.
Cette réalisation tire profit de mon expérience avec des
boitiers ouverts du commerce, en particulier l'Antec Skeleton, pour ce qui concerne les dispositions à reconduire ou à améliorer.
En particulier, elle en reprend l'architecture générale sur 3 plans horizontaux.
1 - LE BOITIERPour ceux que l'idée de concevoir et construire leur boitier pourrait intéresser, voici quelques précisions et photos prises pendant l'assemblage de la machine.
Le boitier terminé, prêt pour l'assemblage de la machine
NB : Ces symboles signalent les points importants de la conception, visant à simplifier l'assemblage et la maintenance de la machine.
NB : Ces symboles signalent des points sensibles de la réalisation.
Caractéristiques du boitierLe boitier mesure 450 mm de largeur, 290 mm de profondeur, et 340 mm de hauteur.
Son encombrement de 44 dm3 est modéré si on le compare à d'autres boitiers adaptés au calcul sur GPU (53 dm3 pour un Antec Skeleton, 61 dm3 pour un boitier Antec 1200)
Le boitier pèse 2,1 kg (1,8 kg sans le plateau en plexi).
Son prix de revient est d'environ 90 euros (30 euros de bois, 20 euros de plexi, 30 euros de ventilos, 10 euros de roulettes, entretoises, visserie et divers).
NB : Les dimensions sont adaptées à une carte mère au format ATX. Des ajustements de cotes serait à prévoir pour des cartes mères d'un autre format (mini-ITX par exemple
).
Structure du boitierLe boitier conçu pour répondre à ces attentes est constitué de 4 parties :
- le socle, monté sur roulettes, sur lequel seront installés l'alimentation et le graveur de DVD,
- le corps du boitier,
- le plateau central, sur lequel seront installés le disque dur et la carte-mère,
- le plateau supérieur, sur lequel seront installés 2 ventilateurs de 200 mm.
La structure du boitier est réalisée en baguettes de sapin de 4 mm d'épaisseur, dans différentes largeurs, découpées à la scie sauteuse, poncées puis assemblées par collage.
Les 4 baguettes d'angle sont en chêne (véritable
).
Le plateau supérieur est en plexiglass de 3 mm d'épaisseur.
Les découpes de la plaque de plexiglass ont été tracées au marqueur, puis effectuées à la scie sauteuse (lame pour métal), avant ébavurage à la mini-perceuse (rouleau de ponçage à grain fin, vitesse basse de 5000-7000 tr/min).
NB: la technique d'assemblage par collage, qui donne des ensembles robustes et rigides, impose en contrepartie de vérifier que
tous les assemblages sont correctement positionnés avant début de prise de la colle (5 à 10 min), afin de pouvoir réajuster ou défaire un assemblage incorrect.
NB: la plaque de plexiglass est vendue protégée par 2 films plastiques. Il est préférable de conserver ces films en place pendant les découpes, perçages et ponçages, afin de pouvoir réaliser les tracés au marqueur et d'éviter les rayures (un dérapage d'outil est vite arrivé).
FinitionPour la finition, les baguettes d'angle ont été teintées à la cire liquide, puis l'ensemble du boitier (sauf le plexi
) a reçu 2 couches de vernis incolore "bio" à l'eau.
NB: Le vernis "bio" utilisé est aussi fluide que de l'eau et ne crée donc pas de surépaisseur. Ce ne pas de cas avec d'autres types de finitions (peintures laquées par exemple).
NB: La finition des coupes de la plaque de plexiglass a été effectuée à la mini-perceuse (rouleau de ponçage à grain fin, vitesse moyenne de 15000 tr/min), la vitesse faisant fondre légèrement le plexi et donnant un fini très propre.
Liste des matériaux- plaque de plexiglass 500x500 mm
- 2 ventilateurs 200 mm (vis de fixation fournies)
- baguettes plates en sapin épaisseur 4 mm, en largeurs 4, 9, 13 et 33 mm (des largeurs multiples de 4 auraient été préférables, mais j'ai pas trouvé
)
- baguette d'angle en chêne 18x18 mm
- 2 tourillons
- colle vinylique à prise rapide
- cire liquide
- vernis "bio" à l'eau
- mousse souple autocollante
- 9 fixations diamètre 3 mm comprenant chacune : 1 entretoise de 10 mm femelle-femelle, 1 vis 20 mm, et 2 rondelles
- colliers de fixation
- 4 jeux roulettes + vis
Liste de l'outillage- établi-étau
- mètre à ruban, équerre métallique
- scie sauteuse, avec lames bois et métal
- mini-perceuse, avec rouleaux de ponçage grains moyen et fin, forets diam 1 et 3 mm, fraise cylindrique
- perceuse sans fil, avec forets 4 mm et 8 mm
- spatule souple
- serre-joints
- cales de ponçage, avec abrasifs grains moyen et fin
- tournevis plat et cruciforme
2 - ASSEMBLAGE DE LA MACHINE2.1 - Assemblage du socle
Le socle du boitierLe socle est constitué d'un cadre sont les 4 angles dont évidés sur le dessus, afin de constituer des mortaises pour la fixation du corps du boitier.
4 longerons supplémentaires servent de supports aux 2 emplacements des composants, et renforcent la rigidité.
2 cadres légers délimitent les emplacements des matériels. Des bandes de mousse adhésive permettent le calage des composants et l'absorpsion des vibrations.
Installation de l'alimentation et du lecteur DVDLes composants s'emboitent, légèrement à force, dans leurs emplacements respectifs.
NB: Comme avec tous les boitiers ouverts, il est indispensable d'utiliser une alimentation modulaire.
Le positionnement de l'alimentation (Corsair HX 1000), du côté gauche comme le CPU, a été choisi pour faciliter le cheminement du câble d'alimentation 12 V du processeur. L'orientation longitudinale du bloc, facilitée par l'absence du disque dur à ce niveau, a été choisie pour permettre un raccordement aisé et rapide des câbles.
2.2 - Assemblage du corps
Le corps du boitier (vu de dessous)Le corps est composé de 4 colonnes verticales reliées par 3 cadres horizontaux : un cadre supérieur fermé assurant la rigidité et supportant le plateau transparent, un cadre central ouvert supportant les glissières pour le plateau central, et un cadre inférieur ouvert qui comporte à sa base 4 tenons qui viennent se loger dans les 4 mortaises du socle, afin de renforcer la rigidité de l'assemblage.
Mise en place du corps sur le socleLe corps s'emboite verticalement sur le socle.
NB: On pourrait envisager une réalisation avec un socle et un corps d'une seule pièce. Lorsque j'ai construit le socle et le corps, je ne savais pas si j'arriverais par la suite à construire un plateau coulissant fonctionnel. Par précaution, afin que les composants montés sur le socle soient facilement accessibles, j'ai donc prévu que le socle et le corps puissent être dissociés.
NB: Les 4 baguettes d'angle dépassent le sommet des 4 colonnes de 5 mm afin d'assurer le blocage du plateau supérieur transparent.
2.3 - Assemblage du plateau central
Le plateau centralLe plateau central est constitué autour d'un cadre. 2 longerons supplémentaires et une traverse permettent de créer les 9 points de fixation de la carte mère. Un petit plateau additionnel (*), fixé par 2 tourillons, sert à l'installation du disque dur.
Ce cadre est collé sur 2 longerons porteurs qui servent de glissières.
NB : Les longerons porteurs sont plus longs que le cadre, afin de créer un espace libre d'environ 20 mm entre l'arrière du plateau et le corps du boitier. Cet espace permet de faire passer simplement et proprement tous les cablages entre "rez-de-chaussée" et "1er étage"
. De cette manière, il n'est pas nécessaire de faire passer de cable à travers une ouverture du plateau, ce qui remettrait en cause son caractère amovible.
(*) Esthétiquement parlant, il aurait été préférable d'intégrer ce petit plateau additionnel au cadre du plateau.
Détail du système de guidage du plateau central
Détail des rails de guidageCe zoom montre côte à côte la glissière du corps, et le dessous de la glissière du plateau. Avec ce dispositif de guidage à 3 rails, le guidage du plateau est très précis, les coins du plateau ne viennent pas buter contre les colonnes du corps.
NB : Compte tenu des précisions d'assemblage requises (défaut de parallélisme entre les rails gauche et droit inférieur à 1 mm, sinon ça ne coulissera pas), des essais de coulissement juste après collage sont
indispensables. Si nécessaire, des ajustements de positions des rails, durant le délai de début de prise de la colle (5 min), seront réalisés.
Installation des composants
Montage des entretoisesMontage des 9 entretoises de 10 mm qui supporteront la carte mère. Des rondelles, placées de part et d'autre du plateau, permettent de répartir l'effort de serrage sans enfoncer le bois.
Côté gauche, on peut voir les 2 logements des tourillons et les 3 lamages de logement des têtes des vis de fixation du disque dur.
Montage de la carte mère et du disque durMontage de la carte mère (ASUS P6T6 WS à 3 emplacements PCI-E double largeur), déjà équipée du processeur (Intel i7-980) et de son ventirad (NOCTUA NH-C12P-SE14), et des barrettes de RAM (12 Go DDR3 Corsair).
Montage du disque dur (WESTERN DIGITAL RE4 500 Go), fixé par dessous sur son plateau par 3 vis.
Ventirad d'origine (axe horizontal)
Ventirad de remplacement (axe vertical) NB : Le ventirad d'origine du CPU (i7 980) a été remplacé parce que, en fonction de la position de son interrupteur, il était soit efficace, soit silencieux, mais jamais les deux
. Mais il a aussi été remplacé parce qu'il est important que l'orientation du ventilateur du CPU soit identique à l'orientation des ventitaleurs du boitier.
Mise en place du plateau central coulissant dans le corpsInsertion du plateau central coulissant dans le corps du boitier.
BranchementsBranchement des 2 cables d'alimentation de la carte mère et du CPU.
Branchement des 4 cables SATA d'alimentation et de données (cables rouges) du disque dur et du graveur DVD.
Montage des cartes graphiques
Câblage (très accessible) et mise en place des 2 cartes graphiquesInstallation des 2 cartes graphiques (SAPPHIRE HD 7970 DUALX).
Branchement des 4 cables PCI-E d'alimentation des cartes graphiques (2x8 broches et 2x6 broches).
NB: Les cables à connecteurs 6+2 broches fournis avec l'alimentation modulaire sont très pratiques.
Détail montrant comment les cartes graphiques reposent sur le plateau NB: La hauteur de 10 mm des entretoises permet aux cartes graphiques d'être "posées" sur le plateau coulissant, et donc ne ne pas forcer sur le connecteur PCI-E. De ce fait, il ne m'est pas paru indispensable de les fixer.
2-4 - Assemblage du plateau supérieur transparentInstallation des 2 ventilateurs principaux (COOLERMASTER 200 mm transparents à LED bleues
) sur le plateau en plexi (4 vis par ventilateur).
Mise en place du plateau par emboitement sur les 4 baguettes d'angle du corps.
Raccordement des 2 ventilateurs de 200 mm à la carte mère.
Le ventilateur de gauche gave le ventirad du CPU et refroidit les radiateurs du chipset de la carte mère et les barrettes de RAM. Le ventilateur de droite alimente en air frais la carte graphique intérieure, et aide à évacuer l'air chaud vers l'avant et vers l'arrière du boitier. Le "trou" entre les 2 ventilateurs est comblé par le ventilateur du CPU, monté en position décalée.
NB: Il est important de conserver un espace en hauteur de 15 à 20 mm entre le ventilateur du boitier et le ventilateur du processeur, afin d'éviter des bruits aérodynamiques.
3 - MISE EN MARCHE 
La machine en marcheRaccordement de l'alimentation via un énergiemètre, branchement des prises USB de la clé wifi, ... et du détecteur à tube geiger-müller du projet
radioactive@home !
Comme la machine n'est pas qu'une boite à crunch contrôlée à distance, branchement de l'écran et des prises USB du clavier et de la souris.
Mise en marche directement par la carte mère, puisqu'il n'y a pas (encore ?) de panneau avant avec boutons, leds, toussa.
Bruit et températures 
Même à pleine puissance (650 W mesurés), le silence est au rendez-vous, à part un léger bruit de souffle.
NB : Le bloc d'alimentation, le ventirad du CPU, et les cartes graphiques (modèles améliorés) contribuent au silence. La machine, comme toutes les machines à boitier ouvert, aurait été bruyante avec des composants bruyants.
Dans une pièce à 24°C et machine à pleine charge, le processeur est à 48-50°C, les GPU à 50-60°C.
Au toucher, le disque dur est froid, les barrettes mémoires et les radiateurs du chipset sont à peine tièdes. Ils seraient très probablement brûlants dans un boitier fermé.
EDIT du 20/12/2012 : Mise à jour de la dernière photo suite au remplacement des roulettes.
