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2010年10月の3件の記事

2010/10/18

CPUクーラーにシュラウドをつけてみた

 以前の記事で話題にしたように、CPUクーラーにシュラウドをつけてみた。まぁ、シュラウドと言っても、厚紙で作った シュラウド “もどき” でしかないのだが。coldsweats01

 まず、CPU クーラーにちょうどかぶせられる大きさの箱を作る。そして、ファンを取り付ける側にファンの口径に合わせて丸い穴を開けた。ファン は シュラウドもどき にネジで固定した。シュラウドもどき付きファンは、これまた自作した針金の金具で CPU クーラーに固定した。

 取り付けた実物は、こんな感じだ。

 2010101801 (クリックで拡大)

 ティッシュの箱を使ったのは、家に大量にあったのと、そこそこ丈夫な割に加工しやすかったのと、もともと箱型に成形されていたためだ。

 で、取り付けた後に、ファンの中を覗き込んでみると、予定通りにおよそ2cm程度の間隔が、ファンの吹き出し側と CPU クーラーの間に空いていることが確認できた。

 2010101802 (クリックで拡大)

 さて、問題はどの程度効果があるかだ。

 取り付けて数日使い、常時 CPU の温度をデスクトップ上のガジェットで監視した。

 その結果、アイドル状態で以前より 『2℃~5℃』 ほど CPU の温度低下が確認できた。

 なにを基準に温度低下を確認したかと言えば、同じように常時監視している “GPU 温度” と比較してだ。シュラウドもどきを付ける前は、CPU 温度は、GPU 温度 の 『-1℃~0度』 であった。それが、シュラウドもどきを付けた後は、GPU 温度に対して 『-5℃~-2℃』 となったのだ。

 もちろん、シュラウドもどきを付けたことで、パソコン内のエアフローが変化して、GPU 温度にも微妙な変化を与えた可能性がないわけではない。しかし、前日まで見ていた CPU 温度よりも、シュラウドもどきを付けた後は、同じような室温に対して、たしかに低い CPU 温度が表示されていた。一方で、GPU 温度は前日までと同じ温度を示しており、さらには、マザーボード (チップセット) の温度も前日までと同様だった。

 あくまで私の感覚でしかなく、客観的なデーターではない。ただ、“私の” パソコンの話なので、これで効果があったと思うことにした。catface

 もっとも、CPU 温度を下げるためには若干の条件が必要になった。

 それは、CPU ファンの回転数を上げることだ。

 シュラウドもどきを付ける前は、CPU ファンの回転数が最大でも50%でも、アイドル時の CPU 温度は変わらなかった。それが、シュラウドもどきを付けた後は、CPU ファンの回転数を80%まで上げないと、最大回転数の時の CPU 温度まで下がらなくなったのだ。それだけ、CPU クーラーの能力が見かけ上、向上したともいえる。

 自分なりに、より高いファンの回転数を必要とする理由を考えてみた。

 ファンの最大回転数で CPU 温度がより下がったのは、風があたる面積が増えたためだろう。温度が低い部分が CPU クーラー上で増えれば、それだけより多くの熱を CPU から奪うことができるようになる。

 ところで、CPU クーラーから熱を奪うためには、熱伝導で温まった薄い空気の層を、CPU クーラーの表面からファンによる風ではぎ取っていく必要がある。ファンが CPU クーラーに密着しているときは、風の通る範囲が狭く、その分風速が速かった。しかし、シュラウドもどきを付けると、風の通る範囲が全面に広がった分、風速は半減したと思われる。風速が弱まった分、クーラー表面の温まった空気の層をはぎ取る能力が落ちたと考えられる。結果として、シュラウドもどきを付けたために落ちた風速を上げるために、風量を増やす必要があったと考えた。

 風量を上げるためにファンの回転数を上げれば、今度はファンの騒音が気になってくる。ファンの風量を上げつつ騒音を減らすためには、ファンの口径を大きくするのが有効だ。

 そこで今度は、現在取り付けている 9cm の CPU ファンに代わって、12cm ファンを取り付けるための、“シュラウドもどき+口径変換” なるものを作って試したいと考えている。

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2010/10/11

やはり自分で解決すると気持ちいいな

 ある日、パソコンの動作に不可解な点があることに気が付いた。それは、

    何もしていないのに、急に CPU の使用率が 10% を超えるときがある

のだ。いつからそうなったのかは定かではない。しかし、少なくともこのパソコンを使い始めた時に、そのような挙動はまったく見られなかった。

 10%というと、たいしたことないように思われるかもしれない。しかし、DVDレベルの動画を見ている時も、CPU は数%しかつかわれないのだ。さらに、動画を見る時でもさほど上がらない CPU クロックが、最大クロック数まで跳ね上がりそのまま1分ほど最大クロック数に張り付くのは、やはり変だと言わざるを得ない。

 そこで、Norton AntiVirus のパフォーマンスグラフを見てみると、10分おきに CPU 使用率が10% を超えていた。正確に10分おきであることから、何かのプログラムによる意図的な動作であることは容易に想像がついた。 

2010-10-11
(クリックで拡大)

 とりあえずググってみて、どこかに解決策はないかと探してみた。

 似たような問題を訴える書き込みは、特に海外においていくつか見つかった。しかし残念ながら、いずれも明確な解決策は見つかっていなかった。

 解決方法が見つかっていないのならば、仕方がない。あとは自分で見つけるだけの話だ。まず疑ったのは 『スケジュールされたタスク』 だった。

 [管理ツール]-[タスク スケジューラー] を呼び出して、アクティブなタスクをチェックした。しかし、一番短い間隔のモノで “1時間” だった。 

 再度 Norton AntiVirus のパフォーマンスグラフをチェックすると、

    wmiprvse.exe

が多くの CPU を使っていることが分かった。

 それならばと、Process Explorer を起動して確認したところ、wmiprvse.exe は3つのプロセスが存在した。どれが問題の wmiprvse.exe かを確認するため、『リソース モニター』 を使った。問題の wmiprvse.exe が CPU を多く占有しているときに、その ID を確認して、問題の wmiprvse.exe を特定できた。

 システムが不安定になるのを覚悟で、問題の wmiprvse.exe を停止させてみた。ところが、すぐに wmiprvse.exe が再起動してしまう。関係ないとは思いつつ、他の2つの wmiprvse.exe を強制的に停止させても、やはり同じようにすぐに再起動してしまう。

 ここで一度行き詰ってしまうのだが、wmiprvse.exe は他のプログラムから呼び出されて処理をしているのは、理解できた。ということは、やはり大元のプログラムを停止させなければいけないということだ。

 そこで、片っ端から Microsoft 以外のサービスやスタートアップを停止していった。

 すると、10分おきの高い CPU 使用率が見られなくなった。明らかに、あとから追加されたプログラムに影響であることが確認できた。あとは、一つ一つ順番に実行したり停止したりして、動作を確認していけばよいだけだ。

 原因は、あっけなく見つかった。

 サービスの最初に登録されていた、

    Acronis Scheduler2 Service

が、10分おきに CPU を10%も使う犯人だった。Acronis Scheduler2 Service を停止したところ、以後、10分おきの CPU の山がきれいになくなった。

 この Acronis Scheduler2 Service が何によってインストールされたのかははっきりしない。一つ心当たりがあるのは、緊急用のレストアディスクを作るために、手元にあった Acronis Migrate Easy 7.0 をインストールしたことだ。

 緊急用ディスクを作った後は、Acronis Migrate Easy 7.0 をアンインストールしたのだが、サービスはうまくアンインストールされずに残ったのかもしれない。

 もしくは、Acronis の Seagate 版である Seagate DiscWizard をインストールしたときかもしれない。ただ、Acronis Scheduler2 Service とは別に Seagate Scheduler2 Service というサービスが登録されているので、よくわからない。

 ちなみに、Seagate Scheduler2 Service は実行されていても、10分おきに CPU を無駄に使用することはない。 


 久しぶりに自力で問題を解決することとなった。

 やはり、未知の問題の解決に向けて、仮説を立てて、一つ一つ検証していく作業は楽しい。

 まぁ、仕事とは関係なく、責任も伴わない作業だから楽しいと感じるのかもしれないが。coldsweats01

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2010/10/01

フィルターに見る、シュラウドの効果

 前回までのシリーズを書いた後にわかったことだが、ファンと吸い込み口やラジエーターを離すために間に挟むモノを 『シュラウド』 と呼んでいるようだ。

 特に水冷パソコンを使っている人の間では、シュラウドを使うのが常識のようだ。ラジエーターに均等に風を通すためには、ラジエーターと空冷するためのファンの間にシュラウドで間をあけるという使い方をしている。

 私が、ネジのスペーサーと厚紙をつかって作ったモノは、いわば “簡易型シュラウド” といったところか。

 そのシュラウドの効果を、思わぬ形で実感した。

 

 パソコンの内部にホコリが入り込むと、冷却効率の低下や接触不良を起こす危険がある。最悪の場合は、ショートを起こして発火する危険性さえある。

 そのために、各ファンの吸気口にはフィルターを付けている。初めからパソコンケースに付属していたものもそのまま使っているし、あとから買ったスポンジ状のフィルターも使っている。

 ファンにシュラウドを取り付けて1週間ほどしたところ、フィルターに異なる変化が起きたことに気が付いた。シュラウドを取り付けた側面のファンのフィルターと、シュラウドを取り付けられなかった上部のファンのフィルターで、ホコリのつき方がはっきりと違っていたのだ。

 201010011 (クリックで拡大)

左が 「側面ファン」 のフィルターで、右が 「上部ファン」 のフィルターだ。フィルターの大きさはどちらも同じだ。左のフィルターが大きく見えるのは、左のフィルターが反り返っているためだ。

 側面ファンのフィルターには全面に均一にホコリが付いているのに対して、上部のファンのフィルターには、ファンの羽が回転する形にホコリが付いている。

 両方のファンとも12cmである。違うのは、フィルターがファンから離れているのか、ファンに密着しているのかという点だ。

 ホコリが付いている部分から大部分の空気を吸気していると考えて、両者の吸気面の面積をおおざっぱに計算してみた。側面のフィルターの1辺はおよそ 12cm。上面のホコリが付いている円の直径はおよそ 10cm で、中央のホコリが付いていない部分の直径はおよそ 2.5cm である。

    側面: 12cm × 12cm = 144cm2

    上部: π× { (10cm / 2)2 - (2.5cm / 2)2} ≒ 74cm2

    面積比: 74cm2 / 144cm2 ≒ 51%

となり、上面は側面のほぼ半分の面積で吸気している計算になる。

 面積が半分で同じ量の空気を吸うと仮定すると、フィルターを通過するときの空気の流速は2倍ということになる。流速が2倍になれば空気の通りにくさは2倍以上になるだろう。

 ということは、おそらく側面ファンのほうが、かなり効率的に吸気しているはずだ。

 

 それにしても、フィルターから 1.5cm 離すだけで、ここまで空気の流れの違いができるとは、全然予想していなかった。

 これだけ空気の流れに違いができるのならば、ラジエーターの冷却効率がシュラウドあり・なしで大きく変わってくることは、十分に納得できる。

 ということは、当然 CPU クーラーにもあてはまるわけで、そのうち機会があれば、CPU クーラーから CPU ファンをシュラウドで離してみて、どのくらい違いが出るのか実験したいと思っている。

 もう一つ、この程度の話であれば、パソコンケースを設計しているメーカーや担当者は、十分にわかっているはずだ。にもかかわらず、市販されているパソコンケースで、ケースファンが吸気口やフィルターから離して設置できるものを、私は見たことがない。

 もちろんファンが内部に飛び出せば、それだけパーツを設置する体積が狭くなるわけで、パソコンケースの設計が難しくなるということは、素人の私でもわかる。それでも、ケースファンの吸気効率をよくして、風切り音をなくせるのだから、静音用としてシュラウドを標準装備したパソコンケースがあってもよさそうなものなのだが。

 

 余談になるが、パソコンケース前面のファンにつけていたフィルターへのホコリの付き方の違いを、下の写真に示す。左が下側のファンで、右が上側のファンだ。

 201010012 (クリックで拡大)

下側ファンのフィルターの下半分にはホコリが付いているのに対して、それ以外にはほとんどホコリが付いていない。

 もともと、パソコンケースのフロントパネルには、スポンジ状のフィルターが組み込まれており、いわば2重にフィルターをかけている状態になっている。そのために、ほとんどの部分にホコリが付着しなかったと思われる。

 ただし、フロントパネルをあけるための手を差し込む口が、フロントパネルの下面に空いているため、そこからホコリが入って、下側ファンの下半分に付着したものと思われる。

 このままでも上側ファンのフィルターは外してもよさそうだ。また、フロントパネル下面の口を適当にふさげば、下側ファンのフィルターも外せそうだ。

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