PCの冷却：なぜ重要なのか、そしてどのような選択肢があるのか

ほとんどのゲーマーは最高のグラフィック カードと CPU については知っていますが、PC の冷却については理解を深めていません。 デフォルトでは、ほとんどの主流のプロセッサ、PC ケース、マザーボードのチップセット、および PSU には冷却ファンが搭載されているため、冷却ソリューションは必要ないと思われるかもしれません。 ただし、パワーゲーミングやワークステーションでは、適切な冷却を確保するためにハイエンドの PC 冷却ソリューションが必要です。

最新のハイエンド PC 冷却システムのほとんどは、液体クーラーまたは空気ベースの冷却システムを利用して PC コンポーネントの冷却を確実に行っています。 PC を低温で動作させることで、パフォーマンス、寿命、安定性が確保されます。 これらの側面について詳しく説明していきましょう。

1. PCにおける熱管理の重要性

1.1 過熱によるパフォーマンスへの影響

コンピューターのコンポーネントが熱くなり始めると、PC 冷却はまずファンの速度を上げて空気の流れを改善します。 ただし、ファン速度を上げて温度が改善されない場合は、コンポーネントの動作周波数が低下し始めます。これをサーマルスロットリングと呼びます。 サーマルスロットリングによりパフォーマンスが低下する可能性があり、それが機能しない場合はシステムがクラッシュします。

1.2 コンポーネントの寿命

PC 冷却機能を使用してコンピューターを冷却すると、コンポーネントの寿命が長くなります。 A 10°C  通常の動作温度を超えると、コンポーネントの寿命が半分に短縮される可能性があります。 これは過度に単純化された説明ですが、電子部品の劣化は複雑なので、概要を示すものとなります。

1.3 システムの安定性と信頼性

電子機器を高温で動作させると、電子部品の動作が不安定になり、安定性の問題が発生する可能性があります。 それが起こるたびに、ユーザーは BSOD または PC の再起動に直面する可能性があります。 PC 冷却ソリューションを使用して、特に CPU、GPU、マザーボードなどの PC コンポーネントの温度を維持することは、安定性と信頼性に直接貢献するため重要です。

2. PCコンポーネントの発熱について

2.1 中央処理装置（CPU）

CPU はコンピューターの頭脳です。 PC のパフォーマンスに影響を与える可能性のあるすべての重要な計算を実行します。 すべてのプロセッサには、持続的な負荷下で発生する熱量を表す熱設計電力 (TDP) が指定されています。 CPU はコンピューターの中で最も大きな熱負荷を与えるものの 1 つです。CPU 冷却に適切なソリューションを見つけることで、パフォーマンスが大幅に向上する可能性があります。

さらに、最新の強力な CPU には、液体冷却や AIO 冷却などの複雑な PC 冷却ソリューションを必要とするオーバークロック機能があります。 例として、TDPが2つのプロセッサを示します。：

• Intel Core i9-14900K: PBP (プロセッサベース電力) = 125W、MTP (最大ターボ電力) は最大 253W
• AMD Ryzen 9 7950X3D: このプロセッサのTDPは通常 120W

2 .2 グラフィックス プロセッシング ユニット (GPU)

現代のゲームやワークステーション PC にとってもう一つの大きな熱負荷は GPU です。 ほとんどの GPU には、ピーク負荷に対応できる冷却ソリューションが事前に装備されています。 ただし、ファンベースの PC 冷却ソリューションでは、冷却効果を高めるためにファンの RPM を上げる必要があるため、残念ながら騒音レベルが高くなる可能性があります。

GPU、VRAM、VRM は熱負荷を生成するため、グラフィック カード内での冷却が必要です。 熱パッドを備えたヒートシンクは、熱伝達を利用して熱を空気中に伝えます。 PC 冷却には、カスタム ループや一部の液体冷却キットなどの GPU 冷却オプションが付属している場合があります。 グラフィック カードによって消費される電力のほぼすべてが熱に変換されます。 強力なGPUの典型的な総グラフィックパワー（TGP）は次のとおりです。：

• NVIDIA GeForce RTX 4090: 約450W
• NVIDIA GeForce RTX 4080 Super: 約320W
• AMD Radeon RX 7900 XTX: 約355W
• AMD Radeon RX 7900 XT: 約300W

2 .3 その他の発熱部品

CPU と GPU はシステムの熱の主な発生源です。 ただし、他の重要なコンポーネントも PC のパフォーマンスに影響を及ぼす可能性があります。

2.3.1 マザーボードのチップセット

ほとんどの Intel チップセットではアクティブな PC 冷却ソリューションは必要ありませんが、一部の最新の AMD チップセットでは必要な場合があります。 通常、マザーボードのチップセットは 6 ～ 15 ワットの熱を発生します。

2.3.2 NVMe  SSD

最新の PCIe 5.0 ハイエンドまたはエンタープライズ グレードの NVMe ドライブは、アクティブ使用時に最大 20 ワットに達することがあります。 冷却し、熱制限を回避するためにヒートシンクが必要です。

2.3.3 力  供給ユニット（PSU）

電源装置の効率によっては、壁からの交流電力を電子機器用の直流電力に変換するときに大量の熱が発生することもあります。 効率が 80% ということは、コンセントからの電力の 20% が熱に変換されることを意味します。 したがって、効率的なファンを使用してそれを除去することが不可欠です。

3. PC冷却ソリューションの種類

広く利用されている主なソリューションは、空冷、液体冷却、パッシブ冷却の 3 つです。 これら 3 種類のソリューションは、PC の構成とユーザー要件によって異なります。 これらの解決策をより深く理解しましょう：

3.1 空冷

空冷は最も手頃な PC 冷却ソリューションです。 個々のコンポーネントに限定されず、PC ケース内の空間を冷却して新鮮な空気を確保することもできます。 同様に、コンポーネントのヒートシンクに空気を吹き付けるファンも同様です。 CPU、GPU、PSU、さらにはパッシブコンポーネントも、効率を最大限に高めるために空冷に依存しています。 以下はPCで使用される空冷装置です：

3.1.1 CPUエアクーラー

サーマルペーストを使用して CPU に熱的に結合されたヒートシンクを使用します。 ファンはヒートシンク上に空気を送ります。これには、マザーボードの他のコンポーネント上に空気を移動させるという重要な利点があり、PC の冷却効果がさらに高まります。

3 .1.2 ケースファン

ほとんどの PC ケースには、内部の熱気が再循環するのを防ぐためのケースファンが付いています。 一部のメッシュにより、前面から背面への空気の流れが可能になり、PC の冷却性能が向上します。

3 .1.3 GPUクーラー

これらも主に空気ベースの PC 冷却システムを使用します。 ファンの速度は温度によって変化します。負荷が低いときは、電力を節約し、騒音を減らすためにファンがアイドル状態になることがあります。

3 .1.4 マザーボードクーラー

ほとんどのマザーボードにはアクティブな PC 冷却システムはありませんが、パッシブな冷却が必要です。 つまり、マザーボードを冷たい状態に保ち、安定したパフォーマンスを維持するには、PC ケース内に新鮮で冷たい空気が入ってくる必要があります。 適切な流れがなければ、一部のコンポーネントに障害が発生し、最終的にはシステムクラッシュにつながります。

3.2 液体冷却（AIOとカスタムループ）

PC の冷却を確実にするより優れた方法は、液体冷却です。 液体冷却キットには多くの種類があり、それぞれ独自の機能を備えています。 液体冷却回路を構築する唯一の目的は、液体冷却器がより低い騒音を生成し、ピーク負荷を容易に処理することです。 より高い放熱能力を備えています。 主な2つのタイプは次のとおりです：

3.2.1 オールインワン（AIO）液体クーラー

ゲーミング PC で最も人気のあるカテゴリは AIO ソリューションです。 これらのすぐに使える液体 PC 冷却ソリューションには、ウォーター ブロックとラジエーターが付属しています。 ラジエーターの長さは、AIO クーラーの能力を決定する重要な要素です。 最も人気のあるAIOは360mmラジエーターテクノロジーです。 最も厳しい冷却条件にも対応し、提供します。 ただし、ラジエーターには 120mm、140mm、240mm、280mm、360mm、420mm、480mm、560mm などのさまざまなサイズがあり、各数字はラジエーターの全長を表し、サポートされるファンの数とタイプに対応しています。

液体クーラーは、冷却ループ内を流れる冷却剤を使用します。 流体クーラーの CPU ブロック部分内のポンプが駆動力として機能し、熱い液体を CPU チップからラジエーターへ移動させます。 ラジエーターヒートシンクが大きいほど、騒音レベルが低くなり、ファン効率が高くなります。

3 .2.2 カスタム液体冷却ループ

熱心なゲーマーは、カスタム液体 PC 冷却ループを使用することで、カスタム ゲーム用 PC の美観をまったく新しいレベルに引き上げることができます。 制限はありません。任意のコンポーネントを冷却できます。 必要なのは、液体冷却剤と、カスタム液体冷却ループを作成するために必要な部品だけです。 通常、CPU と CPU 冷却が含まれますが、マザーボードのチップセットの冷却にも使用できます。

3.3 その他の冷却方法

他にも、あまり一般的ではない PC 冷却方法が存在します。 これらは、データ センター、産業システム、または特殊な高性能コンピューティング環境に関連する可能性があります。

3.3.1 パッシブ冷却（ヒートシンクのみ）

最も一般的な PC 冷却方法は、ヒートシンクのみを使用することです。 この方法は、RAM、チップセット、さらには SSD などのコンポーネントの冷却に効果的です。 ヒートシンクは、単純に言えば、より大きな表面積を提供するフィンが付いた金属片です。

3.3.2 浸漬冷却（上級）

より高度なコンピュータ システムでは、アクアリウム PC ビルドとも呼ばれる浸漬冷却が使用される場合があります。 各 PC コンポーネントは鉱油に浸されており、空気のように熱伝達の媒体として機能します。 この型破りな PC 冷却ソリューションは、見た目が印象的で非常に効果的であり、極めて高性能なコンピューティングにおける最先端の熱管理を表しています。

4. 空冷 vs. PCコンポーネントの液体冷却

5. 結論

要約すると、PC の冷却はあらゆる PC にとって重要な部分です。 パフォーマンスの低下やシステムクラッシュにつながる可能性のある熱を管理するのに役立ちます。 PC クーラーはコンポーネントの寿命を延ばし、安定性を向上させます。 これらは、PC システム内で最も多く熱を発生する CPU、GPU、PSU から熱を除去します。 冷却ソリューションには、空気ベースと液体ベースの 2 種類があります。 好みとハードウェア要件に基づいて適切なものを選択してください。 ESGAMING のような信頼できるブランドを選択することを優先してください。

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