Sous le terme watercooling signifiant refroidissement à eau se cache un principe identique à l’air cooling, plus classique dans les PC actuels.
En effet, les puces électroniques sont constituées de millions de transistors, sortes d’interrupteurs miniatures gravés dans des matériaux semi-conducteurs tels que le silicium ou le germanium.
Le nombre de ces transistors ne cesse d’augmenter au cours du temps, selon une loi de croissance exponentielle formulée par Gordon Moore : le nombre de transistors double en 18 mois.
Illustration de la loi de Moore : courbe représentant le nombre de transistors par processeur en fonction des années (échelle logarithmique)
Cependant ce nombre croissant est accompagné d’une finesse de gravure elle-même croissante, qui tend à diminuer l’effet Joule du système électronique intégré. Mais les fréquences des processeurs augmentant beaucoup plus rapidement que la finesse de gravure, l’effet Joule est de plus en plus important, d'où la nécessité de refroidir les puces électroniques.
Ci-dessus à gauche, un wafer 1 de Pentium 4. A droite, un ingénieur d'Intel Corporation vérifie la qualité de lithogravure des architectures Pentium 4 HT
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1. Wafer : signifie "gaufrette" ou "galette". Un wafer est une galette de silicium de 30 cm de diamètre sur laquelle sont gravées (par lithogravure) les architectures miniatures des processeurs, notamment les millions de transistors.