La chaleur peut être transférée de trois manières différentes : par convection, par rayonnement et par conduction. La conduction est la façon dont la chaleur est transférée dans un solide, et donc la façon dont elle est transférée dans un dissipateur thermique. La conduction se produit lorsque deux objets de températures différentes entrent en contact l’un avec l’autre. Au point de rencontre des deux objets, les molécules se déplaçant le plus rapidement de l’objet le plus chaud s’écrasent contre les molécules se déplaçant plus lentement de l’objet plus froid. Lorsque cela se produit, les molécules se déplaçant plus rapidement de l’objet le plus chaud donnent de l’énergie aux molécules se déplaçant plus lentement, qui à leur tour réchauffent l’objet plus froid. Ce processus est connu sous le nom de conductivité thermique, c’est-à-dire la façon dont les dissipateurs thermiques transfèrent la chaleur loin du processeur de l’ordinateur.

Les dissipateurs thermiques sont généralement en métal, qui sert de conducteur thermique qui évacue la chaleur du processeur. Cependant, il y a des avantages et des inconvénients à utiliser tous les types de métal. Tout d’abord, chaque métal a un niveau différent de conductivité thermique. Plus la conductivité thermique du métal est élevée, plus il est efficace pour transférer la chaleur.

L’aluminium est l’un des métaux les plus couramment utilisés dans les dissipateurs thermiques. L’aluminium a une conductivité thermique de 235 watts par kelvin par mètre (W/mK). (L’indice de conductivité thermique, dans ce cas 235, fait référence à la capacité du métal à conduire la chaleur. En termes simples, plus l’indice de conductivité thermique d’un métal est élevé, plus ce métal peut conduire de chaleur.) L’aluminium est également bon marché à produire et est léger. Lorsqu’un dissipateur thermique est fixé, son poids exerce un certain niveau de stress sur la carte mère, que la carte mère est conçue pour accueillir. Pourtant, la légèreté de l’aluminium est bénéfique car elle ajoute peu de poids et de stress à la carte mère.
L’un des matériaux les meilleurs et les plus couramment utilisés pour fabriquer des dissipateurs thermiques est le cuivre. Le cuivre a une conductivité thermique très élevée de 400 W/mK. Il est cependant plus lourd que l’aluminium et plus cher. Mais pour les systèmes d’exploitation qui nécessitent une grande quantité de dissipation thermique, le cuivre est fréquemment utilisé.

Alors, où va la chaleur une fois qu’elle a été conduite du processeur à travers le dissipateur thermique ? Un ventilateur à l’intérieur de l’ordinateur déplace l’air à travers le dissipateur thermique et vers l’extérieur de l’ordinateur. La plupart des ordinateurs sont également équipés d’un ventilateur supplémentaire installé directement au-dessus du dissipateur thermique pour aider à refroidir correctement le processeur. Les dissipateurs thermiques avec ces ventilateurs supplémentaires sont appelés dissipateurs thermiques actifs, tandis que ceux avec le ventilateur unique sont appelés dissipateurs thermiques passifs. Le ventilateur le plus courant est le ventilateur du boîtier, qui aspire l’air frais de l’extérieur de l’ordinateur et le souffle à travers l’ordinateur, expulsant l’air chaud par l’arrière.