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Les caractéristiques des matériaux utilisés dans les ordinateurs d'un projet spécifique dépendent fortement des exigences du projet. Cependant, nous pouvons le décomposer par catégorie et composant :
1. Châssis/boîtier :
* Résistance et durabilité : Capacité à résister aux impacts, chutes, vibrations (important pour les ordinateurs portables ou durcis). Des matériaux tels que les alliages d'aluminium, les alliages de magnésium, le polycarbonate et même la fibre de carbone sont utilisés, le choix dépendant de l'équilibre entre poids, résistance et coût.
* Dissipation thermique : La capacité d’évacuer la chaleur des composants internes. L'aluminium et le cuivre sont d'excellents conducteurs de chaleur et sont souvent utilisés dans les conceptions de dissipateurs thermiques et de châssis.
* Blindage contre les interférences électromagnétiques (EMI) : Le boîtier doit empêcher les interférences électromagnétiques d’entrer ou de sortir de l’ordinateur, ce qui pourrait perturber les fonctionnalités ou provoquer des dysfonctionnements. Des matériaux conducteurs, éventuellement dotés de revêtements spéciaux, sont utilisés pour y parvenir.
* Esthétique : Selon le projet, l'apparence et la convivialité de l'enceinte peuvent être cruciales. Les matériaux peuvent être choisis pour leur aspect (ex. :aluminium brossé pour un look premium) ou pour leur capacité à être facilement personnalisés (ex. :plastique pour peinture ou impression 3D).
* Coût : Le prix du matériel a un impact significatif sur le coût global de l'ordinateur.
2. Composants internes :
* Cartes de circuits imprimés (PCB) : Le matériau du substrat est généralement une résine époxy renforcée de fibre de verre (FR-4), choisie pour sa résistance mécanique, sa stabilité thermique et sa rentabilité. Les cartes hautes performances peuvent utiliser des matériaux ayant une meilleure conductivité thermique ou une rigidité diélectrique plus élevée.
* Circuits intégrés (CI) : Les semi-conducteurs sont principalement fabriqués à partir de silicium. Le processus de fabrication est très complexe et vise à obtenir une pureté élevée et un dopage précis pour contrôler les propriétés électriques.
* Connecteurs : Les matériaux vont des plastiques (pour la facilité de moulage et le coût) aux métaux (pour la durabilité et la conductivité), souvent plaqués or pour une meilleure fiabilité des contacts.
* Dissipateurs de chaleur : Ceux-ci sont généralement en aluminium ou en cuivre, choisis pour leur haute conductivité thermique afin de dissiper la chaleur générée par le CPU et le GPU.
* Fans : Les plastiques sont couramment utilisés pour les pales et les boîtiers de ventilateurs en raison de leur légèreté et de leur facilité de moulage. Cependant, certains ventilateurs haut de gamme peuvent intégrer des composants métalliques pour une durabilité accrue.
* Périphériques de stockage (HDD/SSD) : Les disques durs utilisent des matériaux magnétiques et des composants conçus avec précision dans un boîtier de protection. Les SSD utilisent des puces de mémoire flash montées sur un PCB, logées dans un boîtier de protection.
* Unité d'alimentation (PSU) : Le boîtier est souvent en métal pour des raisons de sécurité et de blindage EMI. Les composants internes comprennent les transformateurs, les condensateurs et autres composants électroniques dont les exigences matérielles varient en fonction de leur fonction.
3. Autres considérations :
* Durabilité : Le projet pourrait nécessiter l’utilisation de matériaux recyclés ou à faible impact environnemental.
* Toxicité : Certains matériaux peuvent contenir des substances dangereuses, c'est pourquoi les matériaux respectueux de l'environnement et conformes à la directive RoHS sont souvent privilégiés.
* Poids : Les appareils portables exigent des matériaux plus légers, tandis que les serveurs montés en rack peuvent privilégier la robustesse plutôt que la réduction du poids.
* Processus de fabrication : Le choix du matériau sera influencé par la disponibilité de procédés de fabrication appropriés (par exemple moulage par injection, usinage, moulage).
En résumé, les choix de matériaux pour un ordinateur de projet sont une interaction complexe de nombreux facteurs. Les caractéristiques spécifiques requises seront dictées par l’application cible, les exigences de performances, le budget et les considérations environnementales. Par exemple, un ordinateur portable robuste destiné à une utilisation sur le terrain aura des exigences matérielles très différentes de celles d'un ordinateur de bureau hautes performances destiné aux jeux ou d'un serveur dans un centre de données.
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