クロックアップと冷却


クロックアップに冷却は不可欠ですよね。ここでは冷却への取り組みを紹介します。


１.　Ｓｏｃｋｅｔ７の空冷　１９９９年　５月　５日作成

クロックアップを始めた頃はＳｏｃｋｅｔ７が主流だったので、アルファのヒートシンクを知らなかった私は６０ｍｍ×５６ｍｍの銅製ヒートシンクを作って冷却を行っていました。







この銅製ヒートシンク＋６ｃｍファンで強制空冷を行いＰ５５Ｃ（２３３ＭＨｚ）を２９２ＭＨｚで常用








更にペルチェをと思いつつ、この状態で半年つかっていましたが、世の中の流れがＳｌｏｔ１に移行して来たので私もＳｌｏｔ１に乗り換えることにしました。結局Ｓｏｃｋｅｔ７での空冷実績は中途半端に終わっていきました。


２.　Ｓｌｏｔ１の空冷　１９９９年　５月　５日作成

本格的に冷却に取り組み始めたのは中当たり（？）のＳＬ２Ｗ８を購入したのがきっかけです。このＷ８はリテールファン・コア電圧２．０Ｖ・Ｉ/Ｏ電圧３．５Ｖ設定で５０４ＭＨｚのＷｉｎ起動が可能だったので安定化のため冷却を強化することにしました。

アルファのＰ１２０５２ＳＢを購入し、アルミのアングル材を加工して６ｃｍファン×２を取り付け、ペルチェをシングルでセットしました。（下２枚の写真にはペルチェはついていません）



ＣＰＵ及びペルチェ取り付け後の状態


以上によりサーマルプレートの温度を室温以下にすることが可能になりましたが、結露の問題が浮上してきたためペルチェの電圧を押さえて使用することにしました。（ペルコンの購入も検討しましたが結露を抑えてもＣＰＵは安定していたので見送りました。）

この状態で約３ヶ月使用しましたが、ファンの騒音が大きく使用環境を悪化させていました。室温以上であっても安定しているのですから、ここまでの冷却は必要ないのではと考えヒートシンクとファンを交換することにしました。

結局アルファのＦＨ８０２５Ａと８ｃｍファンを組み合わせてペルチェに５Ｖを印加し現在メインマシンにて常用中です。






室温２５℃でＦｉｎａｌ Ｒｅａｌｉｔｙ　８時間ループ/Ｓｕｐｅｒπ３３５５万桁をクリアしたので日常の使用には十分耐えるでしょう。











３．Ｓｌｏｔ１の水冷(Ｐａｒｔ１）

ＣＰＵの限界を引き出すには氷点下に冷却する必要があります。しかし、空冷で氷点下にするためには大掛かりな物が必要ですし、なにより騒音が我慢できるものではないでしょう。

そこで水冷へ挑戦することにしました。冷却に取り組み始めた頃から考えにありましたが、空冷の方が比較的簡単な空冷からスタートして水冷は最終目標でした。

（１）　水枕

水枕はアルファのＦＨ１００２５Ａをベースに製作しました。特に気を配った点は水流がよどむことなくＦＨ１００２５全体の熱を効率良く奪ってくれるようＷ字形状に水路を確保したことと、水漏れを防止するためスウェッジロックで配管したことです。



ＦＨ１００２５Ａとカバーはシリコンのシーリング材を薄く塗ってシールします。この水枕であれば４ｃｍ角のペルチェが最大４枚まで取り付けられます。

（２）　バッファ板

とりあえずペルチェは２枚並列の構成に決め、それにあわせてバッファ板を製作しました。材質は無酸素銅を使用しＣＰＵとの接点にはＫＥＮＤＯＮさんのピラミッドバッファを使いました。



バッファ板が凸形状なのは後で説明するＣＰＵ取り付け用プレートのスペース確保のためです。

（３）　バッファ板の結露防止

結露防止のため低発泡のスチロール板を加工しバッファ板の周囲を囲みます。



（４）　ＣＰＵ取り付けプレート

バッファ板とペルチェの密着とＣＰＵの取り付けを兼ねたプレートを製作し水枕に固定します。



（５）　ＣＰＵの取り付け

ＣＰＵの結露対策もやらなきゃいけないのですが取り敢えずテストなので、形状の単純なＣｅｌｅｒｏｎ３００Ａのコアダイ周囲だけをスチロール板で囲んで取り付けます。（ハヤコート処理だけはやってあります。）

















（６）　冷却水の循環

ＰＣケース内への取り込みはスウェッジロックを使い水漏れを防止しています。ホースも透明でフレキシブルなので取りまわしがとても楽です。（写真左）　循環は１２リットルのポリタンクと水枕の間をマグネットポンプで行います。（写真右）



これで準備が整いました。テストの結果はこちらからどうぞ。



４．Ｓｌｏｔ１の水冷（Ｐａｒｔ２） １９９９年　７月１８日改訂

Ｐａｒｔ１では概ね良好な結果が得られましたが長時間の使用には無理がありますし更にクロックアップするためにもバッファ板の温度を−２０℃以下にキープしたいと考えています。
　
現状の問題点としては・・・

　　　　　�@　冷却水の温度が時間の経過と共に上昇する。（２次冷却をしてないので当たり前）
　　　　　�A　ポンプの低周波みたいな音が気になる。
　　　　　�B　結露が発生する。（最初からわかってることですが）
　　　　　�C　ＰＣ起動時にバッファ板の温度が大きく上昇する。

と４つくらいでしょうか。それぞれの解決策は次の通りです。

（１）　冷却水の温度上昇を防ぐ

単純に冷却水を冷やせば良いわけですが、そのためには熱交換器（オイルクーラーなどを利用したもの）もしくはウォータークーラーのような冷却機を用いる必要があります。また熱交換器であればファンで送風しなければなりませんし、クーラーであればコンプレッサーを回さなければなりません。どちらにしても騒音の問題があります。

私はうるさいのが嫌いです。静かな環境を得ながら温度上昇を防ぐためにはもう「水道直結型冷却」しかありません。ただこの方法において私は恵まれているのです。と言うのも・・・

　　　　　1）　地下水なので水温が四季を通じて１２〜２３℃である。
　　　　　２）　カルキが少ない。
　　　　　３）　年間の使用料がいくら使っても４０００円

なのです。これならば使わない手はないですよね。

６月に工事を実施し、屋外から部屋の壁に配管を引き込みました。２枚ペルチェでテストしましたが騒音源は電源ファンだけなのでとても静かです。



（２）　ポンプの音

「水道直結型冷却」にすれば解消。

（３）　結露対策

これが一番厄介ではないかと考えています。特にハヤコート処理のできないＳｌｏｔの接点部分は対策が難しいです。取り敢えずバッファ板と同じように密閉して様子を見ます。



取り付けプレートの結露防止のため、材質をアルミからベークライトに変更しました。また、断熱材も硬さの異なるものを組み合わせて密着性を改善しています。

（４）　ＰＣ起動時の温度変化を少なくする

恐らくペルチェの廃熱が追いついていないと思われるのでペルチェを１段４枚構成にします。

これで準備が整いました。テストの結果はこちらからどうぞ。



　現在進行中です更新をお待ちください。