最適な冷却システムを選ぶための究極のガイド

導入

高性能PCを組み立て、最高のパフォーマンスを引き出そうとするなら、PCからどれだけ効率的にパワーを引き出せるかが全てです。そのパワーを引き出すための重要な要素の一つは、適切に設計された冷却システムです。どんなものでも100%の効率で動作させることは不可能であり、すべてのPCコンポーネントも同様です。PCコンポーネントは使用時に熱を発生します。消費電力1ワットごとに、無駄なエネルギーとして熱が発生します。この熱を放散させることは、PCコンポーネントの最適なパフォーマンスにとって不可欠です。

パソコン内でエネルギーを消費するすべてのコンポーネントは熱を発生します。複雑な計算を行うパソコンの頭脳も例外ではありません。熱が放散されないと、サーマルスロットリングが発生し、パソコンのコンポーネントが損傷し、負荷がかかったときに故障する可能性が高く、冷却のために完全にシャットダウンすることさえあります。CPUも熱くなりますが、GPUはさらに熱くなります。GPUは消費電力が大きいため、比較的多くの熱を発生します。さらに、マザーボードの電圧レギュレータモジュール（VRM）、高速M.2 SSD、電源ユニット（PSU）などの他のパソコンコンポーネントも、熱を発生する可能性のある主要なコンポーネントです。静かなワークステーションであれ、オーバークロックや過酷な使用が実行されるハイエンドのゲーミングリグであれ、パソコンを組み立てる際には、一般的に2つの主要な方法があります。完全な空冷シャーシにするか、水冷エコシステムにするかです。

このガイドでは、これら2種類のPC冷却システムの詳細な比較、使用方法、そしてPC構築におけるそれぞれの効果について解説し、最適な選択をお手伝いします。最後に、お客様のニーズを満たすCPUクーラーメーカーの選び方についても解説します。

空冷について理解する

空冷は、PCコンポーネントを冷却するための最もシンプルで伝統的、そして最も広く使用されている方法の一つです。空冷の動作原理は、伝導と対流の原理を利用してPCパーツから熱を放散します。

CPUエアクーラー

CPUエアクーラーは、密閉された銅製ヒートパイプを用いて、ヒートシンク内の少量の液体に熱を放散します。液体は気化して金属フィンに熱を放散します。そして、ヒートシンク上部に設置されたファンの助けを借りて、周囲の筐体に熱を放散します。一方、外部ファンは筐体から熱を排出します。

• 標準クーラー：多くのCPUに付属しているクーラーです。コンパクトでシンプルで、基本的なタスクには適していますが、性能面で問題を抱えているケースが多く見られます。
• タワー型クーラー：純正クーラーよりもワンランク上のクーラーをお探しなら、タワー型クーラーは定番のアフターマーケット選択肢です。垂直のヒートシンクタワーとサイドマウントのファンを備え、純正オプションよりも優れたエアフローと冷却性能を実現します。
• デュアルタワークーラー： 2つの独立したヒートシンクを積み重ね、複数のファンを搭載した大型ユニットです。パフォーマンス面では最高クラスといえますが、大型のPCケースが必要になります。
• ロープロファイル（Cタイプ）クーラー：垂直方向のスペースが限られているスモールフォームファクター（SFF）のビルドに搭載するために設計されたクーラーです。ファンは上部にありますが、マザーボードに向かって空気を送ります。

GPU空冷

GPUを購入する際、上部にファンが搭載されていることに気づいたかもしれません。CPUとは異なり、これらのファンは交換できず、特定のGPUタイプ専用に設計されています。熱管理の技術的要件に基づいて設計されているため、GPUをより効率的に冷却します。

• オープンエア スタイル:これは GPU で最も一般的なタイプの空冷です。(GPU の 5% にはオープンエア スタイルの空冷が採用されており、2 ～ 3 個のファンで GPU の熱をケースの外側に放散し、外部ファンでケースの外側の熱を除去して GPU の温度を下げます。)
• ブロワー式：これはPCではほとんど使われていない従来の冷却システムですが、ノートパソコンでは主にブロワー式の冷却システムが採用されています。ブロワー式の動作原理は、通常、シングルバレルファンを使用してPCケースの背面から直接熱を排出することです。ブロワー式は騒音が大きいため、負荷がかかっているときにノートパソコンの動作音が大きくなるのに気づいたことがあるかもしれません。

ケースの空気の流れのダイナミクス

CPU と GPU を冷却する際、ファンは常にケース内の熱を放散しますが、その熱を除去するために、ケース内の空気の流れのダイナミクスが効果的な熱放散を確保する上で重要な役割を果たします。

• 吸気 vs. 排気：ここでは、通常前面と底面に設置されたファンが冷気を内側に押し込み、通常背面と上面に設置されたファンが熱気を外側に押し出すことで、吸気と排気のバランスが保たれます。
• 正圧：排気ファンよりも吸気ファンを多く使用することで、正圧が生まれます。これにより、フィルターのない隙間から空気が排出され、埃の蓄積を防ぎます。
• 負圧：吸気ファンよりも排気ファンの数が多いと、真空効果が得られます。これはコンポーネントの冷却には効果的ですが、負圧の空気の流れによってダクト内の空気が滞留する問題が深刻化します。

液体冷却の探求

液体は熱伝導率が高いことで知られており、より迅速かつ効率的に熱を放散します。PCコンポーネントからの熱伝達効率を高めるために、専用の冷却剤が使用されることが多く、愛好家の間では空冷の代替手段として好まれています。

CPUとGPUのAIO

液冷は複雑で、面倒なカスタムループの設置を好まない人もいます。そこでオールインワンクーラーの出番です。オールインワンクーラーは、空冷よりも優れた冷却システムを求めているものの、液冷コンポーネントを自分で組み立てる手間を惜しみ、直接設置して使用したいユーザーに最適です。

• CPU AIO：使いやすく、メンテナンスが容易で、設置も簡単な水冷クーラーをお探しなら、オールインワン（AIO）CPUクーラーが最適な選択肢です。組み立て済み、充填済みのクローズドループシステムで提供されるため、水冷初心者やメンテナンスの煩わしさを避けたいユーザーに最適です。一般的なラジエーターサイズは、120mm、240mm、360mmです。
• ハイブリッドAIO GPU冷却：一部のハイエンドグラフィックカードにはAIOが搭載されています。ハイブリッドAIO GPUでは、冷却は2つの明確なカテゴリーに分かれています。シリコン製のGPUチップ本体はAIOで冷却され、GPUを取り囲むVRAMとVRMは空冷されます。これはGPUの熱を効果的に放熱する方法ですが、ケースに2つ目のラジエーターを取り付ける必要がある場合があります。

カスタムループ（フルカバレッジ）

CPU、GPU、VRMなど、PCの複数のコンポーネントを冷却したい場合に使用できます。カスタムループを使用することで、ポンプ、リザーバー、ブロック、継手、チューブなどのパーツを個別に選択し、個人の好み、予算、要件に合わせて組み立てることができます。優れた性能だけでなく、設置時の見た目も美しくなります。

完全なシステム比較：空気 vs. 液体

以下に、2 種類の PC 冷却方式を比較した表を示します。これにより、両者の違いを明確に理解できます。

冷却を必要とするその他の重要なコンポーネント

PCの冷却に関して見落とされがちな重要なコンポーネントがいくつかあります。これらのコンポーネントも、負荷がかかった際の故障を防ぐために、空冷または水冷のいずれかで冷却することが非常に重要です。以下では、故障リスクを軽減するために冷却が必要なその他の重要なコンポーネントをいくつかご紹介します。

電源ユニット（PSU）の冷却

電源ユニットはPCの最も重要なコンポーネントであり、放熱の起点となります。電源ユニットの主な役割は、コンセントからの交流電力をPC用の直流電力に変換することです。その過程で熱が発生します。以下は、電源ユニットを購入または取り付ける際に、より低い温度で動作させるために考慮すべき要素です。

• ファンの向き：最近のCPUケースの多くでは、電源ユニットは通常下向きに取り付けられています。より効率的に熱を放散させるには、電源ユニットのファンを下向きに取り付け、熱がシステムに逆流しないようにする必要があります。
• ゼロRPMモード：ハイエンド電源の中には、ハイブリッドモードやエコモード機能を搭載しているものが多く、負荷が40～50%に達するまでファンが作動しないようにすることで、低騒音を実現しています。これにより、PCの軽い作業時でも低騒音を実現できます。
• 効率: 80 プラス ゴールドまたは 80 プラス プラチナを選択すると効率が向上し、ブロンズ オプションに比べて熱エネルギーが大幅に少なくなり、ノイズと熱が軽減されます。

VRM冷却（電圧レギュレータモジュール）

VRMは通常、CPUの周囲に小さなチップの形で配置されています。VRMの主な役割は電圧を制御することですが、VRMが​​過熱すると、CPUが最適な温度で動作していても、マザーボードとCPUのスロットリングを引き起こす可能性が高くなります。この問題は、マザーボード全体に空気を送り込む大型ファンを搭載できるケースを使用することで防ぐことができます。水冷システムを使用する場合は、VRMを冷却するために小型のヒートパイプや専用ファンを備えたマザーボードを使用し、過熱による故障を防ぎましょう。

M.2 NVMe SSD

古いHDDやSATA SSDでは発熱は一般的に問題になりませんでしたが、最新のNVMe SSD（第3世代または第4世代）は高速データ転送を行うため、通常は高温になります。そのため、過熱すると読み書き速度が低下します。この問題の解決策としては、マザーボードに付属のM.2ヒートシンクを使用することがあります。マザーボードにヒートシンクが付属していない場合は、信頼性の高いアフターマーケットのアルミ製ヒートシンクを購入することをお勧めします。

最終決定を下す

次の場合は空冷を選択してください:

• 予算が厳しく、より低価格で優れたパフォーマンスを求めています。
• 信頼性が求められ、メンテナンスや故障について心配する必要がなくなります。
• 通気性に優れたフルサイズまたは標準のミッドタワー ケースを備えています。
• あなたの主な目標は、ワークステーションの構築のように派手さや美観を気にせず、仕事を完了することです。

次の場合は液体冷却を選択してください:

• あなたは、CPU をオーバークロックしたり、GPU を高性能で実行したりすることに興味を持っている愛好家です。
• 見た目が優れ、静かに動作し、さらに優れたパフォーマンスを発揮するビルドが必要です。
• 予算に余裕があり、PC を低騒音で冷却できる、より高級なものを購入しても構わないと考えている場合。

結論

最終的な選択はあなた次第です。PCの冷却に関しては、空冷と水冷のどちらも効果を発揮します。選択肢を最終決定する前に、ユースケース、予算、そして要件を理解し、あらゆるニーズを満たす適切なオプションを選ぶことが重要です。

さらに重要なのは、2種類のPC冷却方法のどちらかを選んだ後、CPUがPCビルドの最も重要な部分であるため、適切なPC CPUクーラーメーカーを選ぶことです。サプライヤーから保証を受けることで、PCのCPUに負荷がかかった際にコンポーネントが確実に機能し、故障しないという保証が得られます。液冷ポンプの故障やチューブの漏れは壊滅的な被害をもたらす可能性があります。また、ヒートパイプのはんだ付け不良は、ビルド全体の停止や損傷につながる可能性があります。お客様の要件を理解し、幅広いCPUクーラーを提供する信頼できるCPUクーラーメーカーからハードウェアを調達することが重要です。

CPUクーラーメーカーといえば、ESGAMING。信頼性と優れたデザインを兼ね備え、あらゆる冷却ニーズを満たす高性能冷却ソリューションをユーザーに提供するCPUクーラーメーカーです。シンプルなものから高度なデュアルタワークーラーまで、幅広い空冷式クーラーを取り揃えており、予算やPCの設置スペースに応じて、様々なタイプのクーラーを求めるユーザーのニーズに対応しています。さらに、ESGAMINGは、PCの美観とパフォーマンスの向上に費用をかけたい愛好家のニーズに応える、様々な水冷式クーラーも提供しています。フレームレートを高く、温度を低く保つように設計された様々なクーラーについて詳しくは、ESGAMINGのウェブサイトをご覧ください。

ESGAMINGについて

2017年に設立されたESGAMINGは、高性能コンピューターコンポーネントとアクセサリの分野で急速に認知度を高めた新興ブランドです。PCケースや電源から冷却システムまで、ESGAMINGは世界中のゲーマー、クリエイター、そしてPCビルダーのために、クリエイティブで信頼性が高く、精巧に作られたeスポーツソリューションを提供することに尽力しています。

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