大解説！ 次期CPUに対応する新世代“冷却”事情 という記事を見つけました
2014年の後半に向けて、インテルはデスクトップPCプラットフォームを変えようとしている。そのきっかけとなるのは、インテルが市場投入した“Devil's Canyon”（開発コード名）こと、 「Core i7-4790K」（4.4GHz／最大4.4GHz、4コア8スレッド、3次キャッシュ8Mバイト）と「Core i5-4690K」（3.5GHz／最大3.9GHz、4コア4スレッド、3次キャッシュ6Mバイト）、そして、“Pentium Processor Anniversary Edition”こと「Pentium G3258」（3.2GHz、2コア2スレッド、キャッシュ3Mバイト）だ。
これらCPUの半導体そのものは、従来の“Haswell”世代と変わりなく、Devil's Canyonに関してはTIM（Thermal Interface Material）などの変更により、より高クロックで動作しやすくした。このことは、オーバークロック設定において、より多くの電力を必要とし、それに伴い発熱も大きくなることを意味する。
インテル関係者は、Core i7-4790Kは冷却さえしっかりすれば、空冷でも水冷でも5GHzで常時稼働できると主張する。しかし、そのときの消費電力は、（設定にもよるが）150ワット前後が必要で、安定して動作させるためには、強力なCPUクーラーも必要だ。先月、台湾で開催したCOMPUTEX TAIPEI 2014では、主要パーツベンダーが、よりパワフルな水冷ユニットや、それに対応するPCケースを展示していたが、今後、これらの製品も市場に登場してくる見通しだ。
水冷ユニットのトレンドにも変化が見られる。これまで、主流だった一体型ではなく、ラジエータや冷却ヘッドなどを自由に組み合わせるコンポーネントタイプの需要が高まりつつある。その背景には、透明の配管ケーブルなどを使ってケース内を装飾する“遊び”を楽しむユーザーが増えている、ということだけでなく、次世代CPUへの対応も視野に入れたためと、クーラーユニットベンダー関係者は説明する。
インテルが2015年に投入する予定の“Broadwell”（開発コード名）は、14ナノメートルプロセスルールに微細化することもあり、省電力化が進むことと期待するユーザーは多い。しかし、クーラーユニットの関係者によると「倍率ロックフリー版BroadwellのTDPは95ワットと、Devil's Canyonよりも高い上、14ナノメートルプロセスルールを採用することでダイサイズが小さくなり、熱密度が上がるため、より高性能なCPUクーラーユニットが必要となる」と指摘する。ましてや、オーバークロック設定で動作するとなれば、いままで使っていた冷却環境では力不足になる。
同じ関係者は、「一体型水冷ユニットを利用する場合、PCケース内の温度にも気を配るべきだ」という。特にハイエンドグラフィックスカードを搭載するシステムでは、その放熱によりPCケース内部の温度が上昇し、ラジエータの冷却効率が極端に落ちるケースもある。
そこで、GPUも水冷できるソリューションとして、Corsairは同社の一体型ユニットをハイエンドGPUに利用できるようにするアタッチメント「Hydra HG10」を発表した。また、台湾のAKUST Technologyは、Larkooler製の最大280ワットまでのTDPに対応するウォーターブロック「SkyWater VGA WB 30」を採用した一体型GPUクーラーを公開するなど、いま、GPU向け水冷システムへの期待が高まっている。
PCケースはでかく！ もしくは、小さく！
一方、PCケースでは超巨大モデルと、水冷対応小型モデルがトレンドとなりそうだ。
SilverStone Technologyが公開した「TJ12」は、サイズが469（幅）×681（高さ）×469（奥行き）ミリという巨大なアルミPCケースだ。底面には同社独自の180ミリAir Penetratorファンを4基搭載し、そこからケース上面に外気を送り込む構造を持つ。
PCケース内部は、上部が斜めに区切られ底面からの空気を圧縮し、エアプレッシャーを高める構造にしているほか、電源ユニットや5.25インチドライブベイは、この斜めに区切られた外側に収め、HDDやSSDなどの2.5インチドライブベイは、マザーボード裏に設けることで、パーツを取り付けた状態でも十分なエアフローを確保する。
本体上面には120ミリファンの装着エリアを用意し、一体型水冷ユニットなどを装着しやすいようにしている。さらに、底面にも120ミリファン×9のマウント金具を装備しているので、180ミリファンを取り外すことなく、360ミリラジエータを使う大型水冷ユニットを3基搭載できる。現在はエンジニアリングサンプルだが、市場のフィードバック次第では製品化の可能性もあるそうだ。
BitFenixも、巨大PCケース「Atlas」を公開している。この製品は、マザーボード設置エリアとストレージや電源ユニット搭載エリアを左右に分離することで、効率的な排熱を実現する。Atlasでは、フロントと上面に120ミリファン×6、または、140ミリファン×4を搭載できるほか、360ミリの大型ラジエータを4台まで搭載可能だ。ドライブベイは、3.5インチ×10、2.5インチ×6の構成で、5.25インチベイはない。本体は383（幅）×443（高さ）×541（奥行き）ミリと、巨大ケースと呼ぶにふさわしいサイズだ。市場投入は、第4四半期を予定している。
小型PCケースでは、Corsair Componentが、大型ラジエータの搭載を可能にする「Carbidge AIR 240」と「Graphite 380T」を発表した。発表当初、Mini ITXフォームファクタ準拠のPCケースと紹介したいた「Carbidge AIR 240」だが、実際はmicro ATXフォームファクタ準拠で、後日、「Mini ITX／micro ATX対応PCケース」として訂正していた。Corsair Component関係者によれば「3スロットを占有するGeForce Titan Zにも対応できるMini ITX準拠のPCケース」として、その拡張性をアピールしている。
斬新なデザインのオープンフレームPCケースを展開するIn Winは、パイプフレームを採用した「D-Frame」のMini ITX版「D-Frame mini」を発表している。SilverStone Technologyも、スリムタイプのMini ITXPCケース「Raven RVZ01」をベースに、派生モデルの「ML07」を展開するとともに、一体型水冷ユニットも装着できる拡張性をアピールする。
SilverStone Technologyは、「低価格なPCケースでも、大型ラジエータ搭載の要求が高まっている」として、上面やフロント部に240ミリラジエータを搭載できるスペースを確保したラインアップを強化する意向を示している。AntecもMini ITX準拠PCケース「ISK600」と、そのmicro ATX版となる「ISK600M」で、同社の一体型水冷ユニットが装着できることを改めてアピールするなど、PCケースベンダー各社はパワフルな小型ケースへの需要が高まりつつあることを強く意識したプロモーションを行っている。
電源ユニットはデジタルでないと
電源ユニットでは、CorsairとThermaltakeが、電力効率90％以上を実現した「80 Plus Titanium」認証取得モデルの市場投入が話題となっている。その一方で、主要電源ユニットベンダーは、より低価格な80 Plus Platinum/Gold電源や、第2世代のデジタル電源ユニットの開発にシフトしている。
老舗の電源ユニットベンダーFSPは、デジタル電源ユニットの「DYNA」を開発した。80 Plus Platinumに対応するとともに、電圧などの監視やファンコントロールに加え、デジタルコントローラを搭載して、リップルノイズの低減なども重視している。その最初のモデルとなるのは最大出力600ワットのシングル12ボルトレール版となるが、より高出力のモデルも計画中だ。
High-Powerも、新世代のデジタル電源ユニット「Astro PT」を開発した。同製品も、デジタルコントローラの搭載で、より高精度な電圧制御を実現するとともに、低負荷時にはファンの動作を停止するなどのファンコントロールも可能だ。Astro PTは、80 Plus Platinum認証を取得し、シングル12Vレール構成で最大700ワットを出力する。
デジタル電源ユニットが登場した当初は、ユーザーが電圧を変更できることなど機能的な面をアピールしていたが、電源ユニットメーカーとしては「80 Plus Platinumや80 Plus Gold電源ユニットでは、内部の12ボルト出力からDC-DCコンバータで3.3ボルトや5ボルトを生成するデザインが主流で、大元となる12ボルトをユーザーが変更すると、その先につながる3.3ボルト系統や5ボルト系統の供給電圧にも影響が生じ、これがシステムが不安定になる要因にもなった」と指摘している。
このため、新世代のデジタル電源ユニットでは、デジタル制御のメリットを電圧の安定性として、ユーザーによる電圧調整は行なわせないというスタンスを採るところが多い。しかし、電源ユニットの関係者は「ただし、これはあくまでも、われわれ電源ユニットベンダーとしてのスタンスであり、OEM先が電圧変更機能を望むのであれば、提供せざるをえないのも事実だ」と、複雑な事情を明かしている。
こうしたなか、老舗の独電源ユニットメーカーBeQuiet!が日本市場に再参入することになった。BeQuiet!は、独ハンブルグに本社を置くListanのPCパーツブランドで、独国内では、ブランド、マーケットシェア（コンシューマ市場製品）の両面でトップを維持している。電源効率の追究よりも安定性や静音性を重視し、独自設計のファン「SilentWingsシリーズ」まで設計するほどだ。このオリジナル開発のファンは、ファンブレードに空気の流れを最適化する溝を加えるとともに、ファンノイズの原因となるマウント部にシリコン素材の防振加工を施すことで、静音化を図っている。
その技術を生かした最新モデル「Straight Power 10」では、最新の静音ファン「SilentWings 3」を採用するとともに、ファンの取り付け部分を8角形のダクト形状にすることで、低速回転でもエアプレッシャーを高める工夫を施している。また、5ボルトや3.3ボルトを生成するDC-DC回路や電圧制御フィルタの改良で、より安定した電圧供給を実現したと説明する。StraightPower 10は、400～700ワットのケーブル直付けタイプと、ケーブルマネジメントに対応した500～800ワットでラインアップを構成する予定で、9月には欧米の市場に投入する。
BeQuiet!は、「Silent Wings 2」を採用したCPUクーラーユニットも展開するとともに、9月には同社で初となるPCケースの販売も計画中だ。いずれの製品も、静音性能を重視した設計となっている。
能力アップの一つの壁ですね
2014年の後半に向けて、インテルはデスクトップPCプラットフォームを変えようとしている。そのきっかけとなるのは、インテルが市場投入した“Devil's Canyon”（開発コード名）こと、 「Core i7-4790K」（4.4GHz／最大4.4GHz、4コア8スレッド、3次キャッシュ8Mバイト）と「Core i5-4690K」（3.5GHz／最大3.9GHz、4コア4スレッド、3次キャッシュ6Mバイト）、そして、“Pentium Processor Anniversary Edition”こと「Pentium G3258」（3.2GHz、2コア2スレッド、キャッシュ3Mバイト）だ。
これらCPUの半導体そのものは、従来の“Haswell”世代と変わりなく、Devil's Canyonに関してはTIM（Thermal Interface Material）などの変更により、より高クロックで動作しやすくした。このことは、オーバークロック設定において、より多くの電力を必要とし、それに伴い発熱も大きくなることを意味する。
インテル関係者は、Core i7-4790Kは冷却さえしっかりすれば、空冷でも水冷でも5GHzで常時稼働できると主張する。しかし、そのときの消費電力は、（設定にもよるが）150ワット前後が必要で、安定して動作させるためには、強力なCPUクーラーも必要だ。先月、台湾で開催したCOMPUTEX TAIPEI 2014では、主要パーツベンダーが、よりパワフルな水冷ユニットや、それに対応するPCケースを展示していたが、今後、これらの製品も市場に登場してくる見通しだ。
水冷ユニットのトレンドにも変化が見られる。これまで、主流だった一体型ではなく、ラジエータや冷却ヘッドなどを自由に組み合わせるコンポーネントタイプの需要が高まりつつある。その背景には、透明の配管ケーブルなどを使ってケース内を装飾する“遊び”を楽しむユーザーが増えている、ということだけでなく、次世代CPUへの対応も視野に入れたためと、クーラーユニットベンダー関係者は説明する。
インテルが2015年に投入する予定の“Broadwell”（開発コード名）は、14ナノメートルプロセスルールに微細化することもあり、省電力化が進むことと期待するユーザーは多い。しかし、クーラーユニットの関係者によると「倍率ロックフリー版BroadwellのTDPは95ワットと、Devil's Canyonよりも高い上、14ナノメートルプロセスルールを採用することでダイサイズが小さくなり、熱密度が上がるため、より高性能なCPUクーラーユニットが必要となる」と指摘する。ましてや、オーバークロック設定で動作するとなれば、いままで使っていた冷却環境では力不足になる。
同じ関係者は、「一体型水冷ユニットを利用する場合、PCケース内の温度にも気を配るべきだ」という。特にハイエンドグラフィックスカードを搭載するシステムでは、その放熱によりPCケース内部の温度が上昇し、ラジエータの冷却効率が極端に落ちるケースもある。
そこで、GPUも水冷できるソリューションとして、Corsairは同社の一体型ユニットをハイエンドGPUに利用できるようにするアタッチメント「Hydra HG10」を発表した。また、台湾のAKUST Technologyは、Larkooler製の最大280ワットまでのTDPに対応するウォーターブロック「SkyWater VGA WB 30」を採用した一体型GPUクーラーを公開するなど、いま、GPU向け水冷システムへの期待が高まっている。
PCケースはでかく！ もしくは、小さく！
一方、PCケースでは超巨大モデルと、水冷対応小型モデルがトレンドとなりそうだ。
SilverStone Technologyが公開した「TJ12」は、サイズが469（幅）×681（高さ）×469（奥行き）ミリという巨大なアルミPCケースだ。底面には同社独自の180ミリAir Penetratorファンを4基搭載し、そこからケース上面に外気を送り込む構造を持つ。
PCケース内部は、上部が斜めに区切られ底面からの空気を圧縮し、エアプレッシャーを高める構造にしているほか、電源ユニットや5.25インチドライブベイは、この斜めに区切られた外側に収め、HDDやSSDなどの2.5インチドライブベイは、マザーボード裏に設けることで、パーツを取り付けた状態でも十分なエアフローを確保する。
本体上面には120ミリファンの装着エリアを用意し、一体型水冷ユニットなどを装着しやすいようにしている。さらに、底面にも120ミリファン×9のマウント金具を装備しているので、180ミリファンを取り外すことなく、360ミリラジエータを使う大型水冷ユニットを3基搭載できる。現在はエンジニアリングサンプルだが、市場のフィードバック次第では製品化の可能性もあるそうだ。
BitFenixも、巨大PCケース「Atlas」を公開している。この製品は、マザーボード設置エリアとストレージや電源ユニット搭載エリアを左右に分離することで、効率的な排熱を実現する。Atlasでは、フロントと上面に120ミリファン×6、または、140ミリファン×4を搭載できるほか、360ミリの大型ラジエータを4台まで搭載可能だ。ドライブベイは、3.5インチ×10、2.5インチ×6の構成で、5.25インチベイはない。本体は383（幅）×443（高さ）×541（奥行き）ミリと、巨大ケースと呼ぶにふさわしいサイズだ。市場投入は、第4四半期を予定している。
小型PCケースでは、Corsair Componentが、大型ラジエータの搭載を可能にする「Carbidge AIR 240」と「Graphite 380T」を発表した。発表当初、Mini ITXフォームファクタ準拠のPCケースと紹介したいた「Carbidge AIR 240」だが、実際はmicro ATXフォームファクタ準拠で、後日、「Mini ITX／micro ATX対応PCケース」として訂正していた。Corsair Component関係者によれば「3スロットを占有するGeForce Titan Zにも対応できるMini ITX準拠のPCケース」として、その拡張性をアピールしている。
斬新なデザインのオープンフレームPCケースを展開するIn Winは、パイプフレームを採用した「D-Frame」のMini ITX版「D-Frame mini」を発表している。SilverStone Technologyも、スリムタイプのMini ITXPCケース「Raven RVZ01」をベースに、派生モデルの「ML07」を展開するとともに、一体型水冷ユニットも装着できる拡張性をアピールする。
SilverStone Technologyは、「低価格なPCケースでも、大型ラジエータ搭載の要求が高まっている」として、上面やフロント部に240ミリラジエータを搭載できるスペースを確保したラインアップを強化する意向を示している。AntecもMini ITX準拠PCケース「ISK600」と、そのmicro ATX版となる「ISK600M」で、同社の一体型水冷ユニットが装着できることを改めてアピールするなど、PCケースベンダー各社はパワフルな小型ケースへの需要が高まりつつあることを強く意識したプロモーションを行っている。
電源ユニットはデジタルでないと
電源ユニットでは、CorsairとThermaltakeが、電力効率90％以上を実現した「80 Plus Titanium」認証取得モデルの市場投入が話題となっている。その一方で、主要電源ユニットベンダーは、より低価格な80 Plus Platinum/Gold電源や、第2世代のデジタル電源ユニットの開発にシフトしている。
老舗の電源ユニットベンダーFSPは、デジタル電源ユニットの「DYNA」を開発した。80 Plus Platinumに対応するとともに、電圧などの監視やファンコントロールに加え、デジタルコントローラを搭載して、リップルノイズの低減なども重視している。その最初のモデルとなるのは最大出力600ワットのシングル12ボルトレール版となるが、より高出力のモデルも計画中だ。
High-Powerも、新世代のデジタル電源ユニット「Astro PT」を開発した。同製品も、デジタルコントローラの搭載で、より高精度な電圧制御を実現するとともに、低負荷時にはファンの動作を停止するなどのファンコントロールも可能だ。Astro PTは、80 Plus Platinum認証を取得し、シングル12Vレール構成で最大700ワットを出力する。
デジタル電源ユニットが登場した当初は、ユーザーが電圧を変更できることなど機能的な面をアピールしていたが、電源ユニットメーカーとしては「80 Plus Platinumや80 Plus Gold電源ユニットでは、内部の12ボルト出力からDC-DCコンバータで3.3ボルトや5ボルトを生成するデザインが主流で、大元となる12ボルトをユーザーが変更すると、その先につながる3.3ボルト系統や5ボルト系統の供給電圧にも影響が生じ、これがシステムが不安定になる要因にもなった」と指摘している。
このため、新世代のデジタル電源ユニットでは、デジタル制御のメリットを電圧の安定性として、ユーザーによる電圧調整は行なわせないというスタンスを採るところが多い。しかし、電源ユニットの関係者は「ただし、これはあくまでも、われわれ電源ユニットベンダーとしてのスタンスであり、OEM先が電圧変更機能を望むのであれば、提供せざるをえないのも事実だ」と、複雑な事情を明かしている。
こうしたなか、老舗の独電源ユニットメーカーBeQuiet!が日本市場に再参入することになった。BeQuiet!は、独ハンブルグに本社を置くListanのPCパーツブランドで、独国内では、ブランド、マーケットシェア（コンシューマ市場製品）の両面でトップを維持している。電源効率の追究よりも安定性や静音性を重視し、独自設計のファン「SilentWingsシリーズ」まで設計するほどだ。このオリジナル開発のファンは、ファンブレードに空気の流れを最適化する溝を加えるとともに、ファンノイズの原因となるマウント部にシリコン素材の防振加工を施すことで、静音化を図っている。
その技術を生かした最新モデル「Straight Power 10」では、最新の静音ファン「SilentWings 3」を採用するとともに、ファンの取り付け部分を8角形のダクト形状にすることで、低速回転でもエアプレッシャーを高める工夫を施している。また、5ボルトや3.3ボルトを生成するDC-DC回路や電圧制御フィルタの改良で、より安定した電圧供給を実現したと説明する。StraightPower 10は、400～700ワットのケーブル直付けタイプと、ケーブルマネジメントに対応した500～800ワットでラインアップを構成する予定で、9月には欧米の市場に投入する。
BeQuiet!は、「Silent Wings 2」を採用したCPUクーラーユニットも展開するとともに、9月には同社で初となるPCケースの販売も計画中だ。いずれの製品も、静音性能を重視した設計となっている。
能力アップの一つの壁ですね
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