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Panasonic Let'snote CF-AX2 発熱によるパフォーマンス低下を緩和してみる

2019年01月12日 16時39分28秒 | 改造
 最近ジャンクで入手したPanasonic Let'snote CF-AX2ですが2013年発表のPCにしては筐体が小型で結構気に入ってるのですが、発熱によるパフォーマンス低下が著しくかなり気になったので緩和できるように改造してみようと思います。

対策
CPU FAN開口部の拡張:完了
筐体吸気口の新設:完了
半故障のCPU FANを交換:未完

 
パフォーマンス低下の理由は排熱不良
 本機にとあるベンチマークソフトを走らせ発熱によるパフォーマンスの変化を確かめる。CPU温度による3D表示フレームレート(コマ/秒)
・75度まで27
・75度を超えると10に下がる
・80度を超えると4に下がる
どうやら本機はCPU速度よりもGPUの動作周波数を先に下げるようですね。

 ですが素人判断でもわかるのがCPU FANの吸気口はどこ?ということ。高負荷がかかればFANは高速回転しより多くの排気を出そうとしますが、いかんせんその排気に必要な空気を取り入れる場所が筐体に見当たらない。負荷の低いときはこれでもいいでしょう。ですが高負荷が続き高い冷却能力が必要になったとき本機の筐体設計ではパフォーマンス低下は避けられない状態と言えます。

 筐体内部を見てみるとCPU FANと筐体(キーボード裏側)との隙間は1mm強ていどでFANの吸気開口部よりも狭く、FAN反対の吸気口は筐体でほぼ塞がれている状態です。これ「吸気口面積不足」なのは一目瞭然です。高負荷時の高速回転ではFANの回転子や電気回路に相当な負荷がかかっているように感じます。その証拠に本機のFANは軸ぶれし正常な回転が難しくなっていました。

対策その一:FAN開口確保
 FANの吸気穴が狭いのは致命的なので筐体に穴をあけてでも確保してあげましょう。

CPU FANの塞がった吸気口の周辺の筐体を開口

 たったこれだけ穴をあけるだけでもCPU温度の上りかたがゆっくりになり、ベンチマークを行っているときのフレーム低下までの時間が3倍以上伸びました。これはCPUの温度の上がり方がゆっくりになっている証拠で対策の効果がある程度出ていることを表します。内部の温度は気になるほど変化せず筐体に穴を開けても問題なし。

対策その二:筐体開口部の確保
 本機は内臓バッテリーを取り外している関係でスマートカード(本機未実装)スロット周辺に空洞があり同スロットのメクラカバーを外せば吸気口に代用できます。

メクラを外したスマートカードスロット


中は第二バッテリのリチウムイオン電池を撤去した状態

 スマートカードスロットから流入した空気はマザー下(キーボード側)の隙間とマザー部品面(本機底面側)からFAN周辺へ流れ込みます。以前よりも多くの空気が流入することになるので自然とCPUの冷却効果も上がると言う訳です。

 ここまでの改造で本機にCPUとGPU共に100%の負荷をかけ発熱を確かめた結果、おおよそ75度程度に収まっているようです。ただし排気が筐体を温める関係でじわりじわりと温度が上昇する傾向にあるのと、FAN排気口周辺がかなりの高温になり触ると熱くなります。これはもう本機の特徴であり改善は不可能です。


あとは本機のCPU FANを正規の製品に交換すれば改造は完了です。

3Dゲームは本機ではプレイできない
 第三世代Core CPUなので過度な期待はできないと思っていましたが、廃熱問題でCPU・GPUの処理速度が低下するため同世代Core i3搭載のNUCにも劣るパフォーマンスです。中でもCPU温度75度を過ぎた辺りからのGPUパフォーマンスの低下が著しく3Dゲームは「ほぼ無理」と結論付けました。2Dのゲームでも描画処理にテクスチャやフレームバッファなどを多用するゲームでは速度低下を起こして満足なプレイが難しい場面が出てくるでしょう。

本機について
 ビジネス用途のPCの様ですね。GPUを含めたフルパワーでの動作を想定しておらず、CPU温度に比例して容赦なくパフォーマンスを下げに来るスタイルです。PCゲームなどで長時間高い負荷をかける用途では本機は使用しない方が良いでしょう。
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