La bombe du power supply

ATTENTION: La solution à ce bogue que j'ai employée n'est pas recommandée et est à vos risques si vous l'appliquez. La recommandation officielle, si vous éprouvez le même type de problème que j'ai eu, consiste à remplacer le bloc d'alimentation de l'ordinateur.

La découverte de la bombe

Samedi, le 2 novembre 2002, mon ordinateur se mit à produire un son étrange et inquiétant. Cela ressemblait à un moteur qui forçait. Je ne me souviens plus si ce bruit s'était produit avant, mais ce jour-là, je décidai d'enquêter. Je plongeai ma machine en mode veille (apm -s sous Linux), ce qui désactiva le disque dur et ralentit le ventilateur à CPU. Le son continuait à se faire entendre, ce qui éliminait à coup sûr le disque dur comme candidat. Le bruit venait de la partie supérieure arrière de la tour, je tâtai l'arrière et découvris une seconde anomalie. Il ne sortait plus de vent par le grillage à droite de l'endroit où est branché le fil d'alimentation électrique. J'administrai une tape sur le grillage, ce qui mit un ventilateur en marche! Du vent se remit à sortir. À ce moment, mes connaissances en hardware étaient insuffisantes pour même savoir qu'il y avait un bogue! Je le soupçonnais, mais je n'avais aucune idée de la marche à suivre pour l'aborder, encore moins pour le résoudre! Je me doutais que le bloc d'alimentation (power supply) se trouvait près de là, mais ne connaissant pas la forme de cette pièce, je pensais avoir affaire à un ventilateur de boîtier. Je ne pouvais ouvrir la machine, car la garantie du magasin me l'interdisait (en fait, j'aurais pu, mais je ne le savais pas à ce moment-là...). La seule solution possible aurait été d'amener la machine au magasin, mais le bogue risquait de ne pas se produire en face du vendeur et la machine me reviendrait inchangée.

Mardi soir, 3 décembre 2002, j'écoutai la télévision de 20h à 22h puis je revins fermer l'ordinateur. J'entendis le ventilateur boguer de nouveau et cette fois, la partie arrière du plafond de ma tour était chaude! L'anomalie semblait localisée où devait être le bloc d'alimentation, mais encore une fois, je n'étais sûr de rien. Toutefois, le bogue commençait sérieusement à m'inquiéter, car un de mes amis m'a dit que sa machine avait pris feu. Je résolus donc de garder un oeil vigilant sur ce bogue de ventilateur et d'éviter de laisser l'ordinateur sous tension lorsque je ne serais pas chez moi. Je craignais que l'ordinateur ne prenne feu, que les flammes jaillissent du grillage du bloc d'alimentation comme de la gueule d'un dragon et qu'elles consument mon bureau, les murs de ma chambre et la maison tout entière si personne ne s'y trouvait pour maîtriser l'incendie! En fait, ces craintes étaient exagérées, comme je le découvrirais plus tard. La bombe du power supply était là et j'en connaissais l'existence, bien que je tentais de la nier. Je me rassurais en me disant que les arrêts du ventilateur étaient normaux (Quand il ne sortait plus de vent, je croyais que le ventilateur était arrêté, mais là encore, j'avais tort...), régis par un thermostat interne quelque part.

Le problème se fait réel

À quelques reprises, je donnais des tapes sur le grillage ou des fois, je laissais cela comme tel, me disant que j'éteindrais la machine si une anomalie trop inquiétante se pointait. Le ventilateur avait cessé d'émettre des sons suspects, seul le vent cessait de sortir. Il me fallut une autre machine pour faire évoluer ma perception de ce bogue. Durant tout ce temps, j'avais la machine familiale comme point de comparaison, mais l'idée ne m'était jamais venue d'examiner. Mercredi, 5 mars 2003, une amie qui avait des problèmes avec sa machine suivit mon conseil et m'apporta sa tour pour que je puisse faire davantage de tests. Ma semaine de relâche m'offrirait le temps de les effectuer et, bien que je ne découvris pas la cause exacte des redémarrages spontanés, je me rendis compte qu'il sortait du vent frais par le grillage du bloc d'alimentation et non un petit vent chaud ou pas de vent du tout. Il y avait un bogue dans ma machine, une véritable bombe qui menaçait de la faire griller en entier d'après l'expérience de mon ami l'été d'avant!

Jeudi, 6 mars 2003, à bout d'hypothèses à base de réglages dans le BIOS et de futiles modifications dans Windows, j'en vins à ouvrir la machine de mon amie pour y extraire la carte graphique GeForce2 MX 200 que je soupçonnais depuis le début. C'était la première fois que je pouvais observer l'intérieur d'une tour ATX à loisir, mais j'avais déjà retiré des cartes, donc l'opération n'était pas à si haut risque que ça. Mes observations se limitèrent à part ça au niveau visuel, je connaissais trop bien la menace de la statique pour les composantes électroniques! J'aperçus un ventilateur, mais ce dernier était perpendiculaire au panneau arrière de la tour, il ne pouvait souffler par le grillage extérieur. Comme je le découvrirais plus tard, c'était le ventilateur à CPU. Je compris que le ventilateur défectueux de ma machine se trouvait DANS le bloc d'alimentation, si bien que mon bogue porta le nom de bombe du power supply. Je me rendis progressivement compte qu'il ne me serait pas possible d'accéder à ce ventilateur à moins d'ouvrir le boîtier du bloc d'alimentation, ce que je ferais mais beaucoup plus tard... Maintenant, je comprenais qu'il y avait un problème et qu'il pouvait devenir sérieux, très sérieux. Alors, me demandera-t-on, pourquoi ne pas tenter de le résoudre? Encore la garantie... Je pensais qu'elle durait trois ans, je ne voulais pas ouvrir la tour à moins d'extrême nécessité. Pourquoi ne pas apporter la machine au magasin? Je craignais que cela ne soit long, quelques jours, la semaine entière, et j'avais des travaux à faire, documents à imprimer, ... Le vendeur risquait encore une fois de ne pas intervenir et me dire de revenir si le cas empirait.

N.B.: Je n'effectuerais pas les manipulations hasardeuses qui vont suivre sur d'autres machines que la mienne!

Lors de mes tests sur la machine de mon amie, je découvris que si on soufflait sur le ventilateur de la carte graphique GeForce (Vaine tentative de chasser la poussière), il ralentissait puis repartait à vitesse nominale. Si un simple souffle pouvait le ralentir, j'en conclus que le moteur était plutôt faible et je me dis que les ventilateurs des ordinateurs fonctionnaient sur le même principe. Ainsi, la technique de test que j'imaginais n'était pas si risquée qu'il n'y paraissait. Lundi, 10 mars 2003, j'introduisis une broche de métal dans le grillage pendant que le ventilateur ne produisait pas de vent. À ma grande surprise, je ne touchai pas des pales immobiles. J'entendis plutôt un grincement puis je repris ma broche. J'avais utilisé un objet assez long pour pouvoir opérer sans risques qu'il ne se perde dans les méandres de la machine et assez solide pour qu'il ne se brise pas en morceaux! Une mine de pousse-mine, par exemple, aurait été la pire sonde que je puisse imaginer actuellement! Cette exploration me permit de découvrir que le ventilateur tournait toujours mais parfois lentement, très lentement. Il existait deux hypothèses: soit le ventilateur était à vitesse variable, soit il y en avait plus d'un et l'un d'eux cessait de tourner. La seconde hypothèse serait écartée lors d'une étape ultérieure. Je n'arrivais toujours pas à figurer pourquoi le ventilateur ne tourne pas assez vite.

Lorsque j'allumais l'ordinateur, aucun vent ne sortait par le grillage du bloc d'alimentation. Si je tentais d'administrer des tapes, ce que je faisais beaucoup plus souvent depuis la découverte de la bombe, rien ne se passait. J'appellerai cet état initial la période transitoire. Après quelques minutes, le temps approximatif de démarrer Linux et me trouver sous KDE, le ventilateur se mettait en marche et du vent commençait à sortir. La plupart du temps, il ralentissait et plus de vent ne sortait. Rarement, il pouvait fonctionner jusqu'à ce que j'éteigne l'ordinateur. À l'état dit stationnaire, les tapes produisaient la plupart du temps un effet, soit celui de repartir le ventilateur à vitesse maximale. Parfois, il en fallut plus que d'autres fois. Quelques fois, les tapes n'avaient aucun effet, même à la période stationnaire. Plus étonnant encore: si j'éteignais la machine en période stationnaire et la rallumais immédiatement, elle ne retraversait pas la période transitoire, c'est-à-dire que le ventilateur reprenait sa vitesse nominale. Le même phénomène, que je nommai la persistance de la période stationnaire, pouvait se produire et se reproduire, même après quelques minutes hors tension! Après quelques heures ou une nuit, elle devait toutefois retraverser la période transitoire. Ce comportement me menait à croire à l'existence d'un thermostat dans le bloc d'alimentation et malheureusement, s'il devait dysfonctionner, il allait me falloir remplacer l'unité.

Tentatives de solutions

Dimanche, 16 mars 2003, sur les conseils de mon ami qui étudie l'électronique, je tentai de nettoyer le ventilateur à l'aspirateur. Je retirai le bout de l'appareil et plaçai le tuyau sur le grillage. Après ce traitement, j'allumai la machine et je désespérai de voir qu'il n'y avait eu aucune amélioration. Toutefois, après avoir traversé la période transitoire, le bloc d'alimentation mit le ventilateur à vitesse nominale et il la conversa pour la journée, sans taloches! Pour remettre le ventilateur en marche s'il a ralenti en période stationnaire, une simple bonne tape ne suffisait pas. En effet, taper trop fort risquait seulement de déformer le grillage, ce qui est finalement arrivé... Il me fallait donner plusieurs petites tapes suivies d'une plus forte! Mercredi, 19 mars 2003, je me rendis compte que l'aspirateur n'avait amené aucun effet notable puisqu'il me fallait toujours administrer des tapes sur mon grillage, ce qui ne constitue pas une bonne solution, très loin de là... Jeudi, le 20 mars 2003, je découvris la persistance de la période stationnaire du ventilateur qui constitue à mes yeux une véritable aberration illogique.

La quête de la bombe

Vendredi, 21 mars 2003, je voulais en avoir le coeur net quant à la durée réelle de ma garantie chez Le Magicien de l'Informatique. J'avais l'intuition qu'elle durait un an, mais mon père m'avait dit qu'elle en durait trois. Je retrouvai la facture et y découvris que sa durée était d'un an seulement. Ainsi, elle avait expiré le 6 mars 2002, bien avant le découverte de la bombe du power supply! Il me faudrait à présent payer pour faire réparer la machine, mais il existait peut-être une possibilité de la remettre moi-même en état et cela constituait pour moi une occasion de m'initier au hardware. En effet, j'avais échoué à plusieurs reprises lors de tentatives de déboguer des machines. L'échec le plus récent à cette heure constituait sans nul doute celui de la semaine de relâche Hiver 2003 et c'est ce dernier qui m'incita le plus à tenter de franchir de nouvelles limites, celles du monde hardware.

Toutefois, ce terrain n'est pas tout à fait pour moi. Il existe un grand nombre de types de connecteurs, plusieurs types de fixations (vis, clips, snaps, ...), des cavaliers, des inscriptions minuscules, plusieurs ennemis quand on pense à mon handicap visuel... Toutefois, je considérais que je pouvais acquérir une bonne base théorique et quelques expérimentations pratiques.

L'opération que je voulais entreprendre seul n'était pas des plus aisées et, comme je m'en rendrais compte plus tard, pas des moins risquées... Heureusement, mes cours de physique électrique au cégep m'auront sensibilisé à l'existence des condensateurs et m'auront peut-être évité un bon choc électrique! Je comptais ouvrir mon bloc d'alimentation, dévisser le ventilateur et le nettoyer à l'aspirateur, cela sous l'hypothèse que l'appareil n'avait pas été suffisamment efficace depuis l'extérieur du grillage. Toutefois, pour y parvenir, il me fallait ouvrir mon boîtier et ensuite, je devrais ouvrir le bloc d'alimentation.

Mercredi, 26 mars 2003, je parlai avec un ami qui me conseilla, lorsqu'il eut appris mon bogue (Je lui avais écrit à propos de Windows XP et lui avais parlé du bogue dans la foulée.), de remplacer le bloc au complet et non pas seulement le ventilateur. Jeudi soir, 27 mars 2003, la nécessité d'opérer fut prenante, car le bogue semblait empirer. Je comptais traiter le bogue après la fin de ma session, après mes finaux, mais tout me montrait qu'il fallait agir le plus vite possible.

Vendredi, 28 mars 2003 vint le soir de vérité. Il me fallait le faire avant d'allumer la machine, pour que tout soit froid et déchargé. C'était une bonne idée, car les condensateurs du bloc d'alimentation ne contiendraient pas de courant. Je débranchai bien entendu le cordon d'alimentation pour pouvoir ouvrir le bloc sans problèmes. Par chance (ou par malchance), le bloc était fermé par de simples vis cruciformes, pas de Torx avec pin au centre et encore moins des rivets.

Pendant que je passais l'aspirateur sur le ventilateur, il se mit à tourner, mais je le laissai en rotation, me disant que cela aiderait à chasser plus de poussière. Il n'y eut pas d'incidents majeurs lors de l'opération, sauf une vis qui revola et qu'heureusement, je parvins à retrouver.

Vaines recherches

Samedi, 29 mars 2003, j'avais déjà conclu que ma tentative de nettoyage du ventilateur avait été infructueuse et j'effectuai des recherches sur la possibilité de le remplacer. Je découvris que le remplacement du ventilateur du bloc d'alimentation ne constituait pas une opération aussi simple qu'il n'y paraît. Comme le montre Replacing a Power Supply Fan With a Performance Case Fan, les ventilateurs vendus séparément ne comportent pas deux pins mais trois ou quatre. Pour parvenir à le brancher dans le bloc d'alimentation, il faut bricoler et parfois couper les fils! Il semblait plus simple de remplacer le bloc d'alimentation au complet.

Toutefois, je souhaitais me doter d'un bloc qui serait de meilleure qualité que mon actuel, si bien que j'effectuai encore d'autres recherches. Un ami m'a affirmé que les Enermax Whisper sont très silencieux et de bonne qualité et que le ventilateur dure plus d'un an. Je découvris toutefois que les Seasonic sont encore davantage silencieux que les Enermax. Un autre ami me dit que les Antec sont les meilleurs et plusieurs magasins d'informatique en offrent. Finalement, dans Upgrading and Repairing PCS, 14th edition, Scott Mueller affirme que les blocs d'alimentation de PC Power & Cooling sont excellents. Maintenant, il me fallait découvrir un moyen d'obtenir un tel bloc d'alimentation. Au magasin où j'ai acheté ma machine, le Magicien de l'Informatique, il se pouvait que le vendeur me demande d'apporter ma tour au complet pour vérifier lui-même que le bloc était défectueux puis m'en mettre un neuf d'une marque inconnue, avec le même bogue potentiel de ventilateur dans un an ou deux... Sur le Silent PC Guide, j'appris que le site de PC Power and Cooling offrait des blocs d'alimentation en vente en ligne. Toutefois, ni Enermax Whisper, ni Seasonic, ni Antec, n'étaient disponibles. Sur d'autres sites, un Seasonic était disponible, mais il fallait résider aux États-Unis pour en obtenir la livraison! De plus, acheter un bloc d'alimentation en ligne exigerait une carte de crédit dont je ne disposais pas. Quant au remplacement du ventilateur uniquement, c'était extrêmement embêtant. Il se vendait des ventilateurs à trois pins ou à quatre pins, il me fallait un quatre pins et encore une fois une carte de crédit avec probabilité que cela ne fonctionne pas! En effet, le ventilateur pouvait ne pas s'ajuster aux dimensions du bloc d'alimentation ou la connexion pouvait s'avérer impossible.

Mon désespoir s'accrut au fil de mes recherches, car je me rendis compte que le câble d'alimentation du disque dur et celui du lecteur de disquettes étaient différents! Je n'étais pas certain de pouvoir les distinguer lors du branchement du nouveau bloc d'alimentation. Heureusment, je découvris plus tard que les connecteurs sont différents, plus petits dans le cas du lecteur de disquettes. Le ventilateur ralentissait de plus en plus souvent et je donnais de plus en plus de taloches, si bien que mon grillage commençait à s'en ressentir. Le premier avril 2003, le bogue s'envenima encore davantage quand la machine gela suite à un trop grand nombre de tapes. Je redémarrai Linux pour constater qu'il ne reconnaissait plus la carte son. Je redémarrai encore et me rendis compte que la carte son n'apparaissait même plus parmi les données fournies par le BIOS au démarrage: ma Sound Blaster Live! ne faisait même plus partie du bus PCI! Démarrer sous Windows produisit le même effet: plus de son. Changer la carte son ou la carte mère? Je ne pouvais répondre à cette question. Heureusement, après un nouveau redémarrage, la carte son réapparut comme par magie. Il se peut que la carte ait bougé un peu dans la fente et qu'elle se soit remise en place d'elle-même, mais cette hypothèse demeure spéculative. Toutefois, la machine demeura stable après ce bogue des plus inquiétants.

Mercredi, 2 avril 2003, je tentai de redresser le grillage de mon bloc d'alimentation. J'y parvins un peu en utilisant un médaillon en métal comme levier. Ce qui minisa le contact entre le grillage et le centre du ventilateur et il tourna à vitesse nominale après l'opération! Le redressement du grillage, que je fis lorsque l'ordinateur était hors tension, semblait avoir amélioré mon sort. Cette fois-ci, la machine ne traversa pas une période transitoire, le ventilateur tourna au nominal dès le démarrage. Vendredi, 4 avril 2003, je poursuivis le travail de redressage, cette fois-ci à l'aide d'un anneau de porte-clé. En effet, le médaillon risquait trop de renfoncer les parties extérieures du grillage et il fallait donc un meilleur outil pour les rayons internes. J'y parvins, il était presque droit, mais j'allais l'amocher de nouveau en tapant dessus...

Samedi, 5 avril 2003, je tentai de souffler sur les pales du ventilateur, en ligne droit et pas en oblique. J'avais déjà tenté de souffler, mais peut-être n'était-ce pas suffisamment fort. Le souffle fonctionna une fois puis ce fut sans effet. Je tentai d'éteindre la machine et de faire tourner le ventilateur à l'aide d'une broche, puis remis la machine en marche. Le ventilateur tourna pour s'arrêter quelques secondes après. Je finis par me remettre à taper dessus, c'était sans espoir si bien que j'éteignis la machine. J'aimais mieux voir sur mon bureau un ordinateur éteint qu'une machine ayant complètement toasté!

Le coup de grâce

Samedi soir, 5 avril 2003, mon père et moi tentâmes une autre approche. Mon père travaille dans la mécanique et non en informatique, mais il est pas mal bricoleur. Il a déniché un certain nombre de vieilles picouilles au Marché aux Puces et l'une d'elles ne fonctionnait pas du tout, si bien qu'il en extraya le bloc d'alimentation AT de 250W, l'ouvrit et déconnecta le ventilateur. Ce dernier était branché par un connecteur de plastique à deux pins. Toutefois, dans le mien, il n'y avait pas de connecteur; les fils étaient soudés à une carte de circuits imprimés. Il dut donc couper les fils pour complètement détacher mon ventilateur défectueux du bloc d'alimentation puis il sectionna les siens puisque le connecteur n'avait pas sa place. Il mit les fils bout à bout, les couleurs ensemble, et les fixa à l'aide de ruban d'électricien. Il en profita pour redresser le grillage depuis l'intérieur du boîtier du bloc, simplement avec ses doigts. Ensuite, un test montra que le ventilateur tournait à plein régime et il sortait du vent! Mon ventilateur fut ensuite branché dans le bloc d'alimentation du vieux Dell OptiPlex 66MHz et il ne fonctionnait pas bien du tout, il tournait lentement. Ainsi, c'était bien le ventilateur et non un thermostat dans mon bloc d'alimentation! Quelque chose viendrait encore et encore nuancer cette conclusion...

Jeudi, 10 avril 2003, j'appris la véritable histoire de l'ordinateur en feu de mon ami. Sa machine s'était subitement éteinte un bon jour, durant l'été 2002, il avait pensé que Windows Me causait problème et l'avait rallumée. Elle s'était éteinte de nouveau et il l'avait rallumée. Après une nouvelle extinction, elle n'allumait plus et il constata que l'intérieur de son bloc d'alimentation était rouge! Il ramena la machine au magasin et le vendeur lui fit peur; peut-être autre chose avait grillé dans la machine, ce n'était peut-être pas uniquement le bloc d'alimentation. Toutefois, le bloc n'avait pas réellement pris feu, il avait coupé la connexion avant que cela ne se produise! Ainsi, au pire, si je n'avais pas résolu mon bogue, l'unité aurait disjoncté et n'aurait plus fonctionné ensuite. À moins d'un coup de foudre, il demeurait plutôt peu probable que tout l'ordinateur ne grille en même temps que le bloc, bien que tout soit possible...

Ce que la carte mère a à dire dans tout ça

Le bloc d'alimentation de l'ordinateur permet de produire différents types de courants: le +12V pour les moteurs et ventilateurs, le +5V pour la logique des lecteurs et périphériques ainsi que les cartes ISA et le +3.3V pour la logique de la carte mère et des cartes PCI. La carte mère dispose de senseurs capables de mesure ces potentiels et ma connaissance de ces voltages s'étant accrue avec le bogue et la lecture de Upgrading and Repairing PCS, je cherchai davantage à les lire sous Linux puis sous Windows. Puisque les voltages obtenus sous Linux ne sont pas corrigés par les bons facteurs, ils divergent de ceux obtenus sous Windows et avec le BIOS. Toutefois, les variations se produisent dans le même sens. Je vais ici reporter les valeurs données par SIV for GBT, utilitaire livré avec ma carte mère GigaByte.

Pour le +12V, ma carte mère reporte 12.300V. Dans le cas du +5V, elle reporte 4.780V, ce qui demeure malgré tout acceptable. Le +3.3V me donne 3.280V et le CPU Core se chiffre à 1.710V. La vitesse du ventilateur à CPU oscille constamment entre 5371, 5416 et 5461 tours par minute! Maintenant, voyons ce qui se produit si le processeur se met en activité constante, par exemple si je démarre SETI@Home ou simplement une boucle infinie. J'utilise la commande yes sous Cygwin pour provoquer une telle boucle et examiner simultanément les effets sur les voltages. Le +5V diminue à 4.70V, ce qui est plausible puisque la carte mère alimente le CPU en 1.710V en utilisant un régulateur de tension et à partir du 5V dans le cas des ThunderBird. Toutefois, il n'est pas très normal que le +12V augmente à 12.480V. La vitesse de le ventilateur à CPU se balade alors entre 5461, 5416, 5371 et 5507 tours par minute d'une façon irrégulière. Ma carte mère effectue ses relevés une fois par seconde, ce qui explique les variations discrètes plutôt que continues. Avec un compte-tour et un multimètre, j'obtiendrais peut-être des variations continues, mais il demeure étrange que les capteurs retournent toujours les mêmes valeurs discrètes. Dans des conditions d'utilisation normale, l'activité CPU fluctue, ainsi les voltages varient souvent. Puisque le 12V est affecté, cela pourrait expliquer pourquoi le ventilateur n'a pas résisté et dans ce cas, le moteur de mon disque dur et mon ventilateur à CPU (et probablement mon CPU lui-même) sont menacés! Ceci, ajouté à l'impression qu'il sort parfois moins de vent derrière la tour, me fait parfois croire que le bogue est toujours là. Dans ce cas, le problème serait dû à un thermostat ou un autre défaut et le nouveau ventilateur fonctionnerait moins bien avec le temps. Si cela se produit, je changerai le bloc d'alimentation au complet.