STRATOSPHERE/性能を維持した空冷静音(09/01/14)

応募部門
 勝手にオレが1番! 部門

エントリーマシンの構成パーツ(メーカーと型番を明記)
CPU:IntelCore2Quad Q6600
マザーボード:ASUSP5B Deluxe
メモリ:UMAXPulsar DDR2-800 2GB ×4
ビデオカード:PalitGeforce 9800 GT
HDD:SEAGATEST3320620NS + SMARTDRIVE2002 ×2(RAID1)
:SEAGATEST3250620NS + SMARTDRIVE
:SEAGATEST3320620AS + SMARTDRIVE
光学ドライブ:TSSTcorpTS-H652L
CPUクーラー:Scythe SCNJ-2000
ケース:MomoShinSTRATOSPHERE
電源:ENERMAXEMD-625-A-WT
ディスプレイ:BENQ G2400W、 MITSUBISHI RDT178V
:MITSUBISHIRDT178V
TVチューナー:CanopusMTVX2004

アピールポイント
 コンセプトは、性能を維持した空冷静音です。の割にはスペックはハイエンドとは言えない一、二世代前のスペックですが、そこはフトコロ具合の都合というか。今この瞬間のスペックだけに対応するのではなく今後も対応していける静音環境の構築そのもの、がアピールポイントです。

静音か性能か
 静音のために性能をあきらめるのではなく、性能に合わせて静音する。そうじゃないと、一生性能は追えなくなってしまう、というのが私の静音のへのこだわりです。過去の経験から、空冷の限界はもう少し先の方にあるのではないかと思っていたので、放熱の「効率」を上げることで静音の限界を引き上げるという方向を目指しました。(一般的なPCケースではファンの冷却能力を使い切っていないという事です)液冷なども考えましたが、コスト、リスク、メンテナンス性など、総合的に判断した上で、今回は空冷を詰めてみる事にしました。
 静音のいきつく先は無音化ですが、私の目指していた(満足できる)静音は無音ではなく12cmファンの700rpm程度の静音でした。つまりこの回転数でどこまで性能を上げるか、ということになります。ちょっと目標は上を見て500rpmで目標を達成したいと思います。少し具体的な仕様としてはcore2が出てから大分CPUの発熱は下がりましたがそれでもハイエンドはTDP100W超えは珍しくない状況です。性能を保った静音というならTDP100WクラスのCPUを静音できなければ!と思ったのでした。ビデオカードも高熱といわれているGeforce8800GT(G80)やSLIも使えるくらいの環境を構築する意気込みで、「TDP100W&それなりの発熱なビデオカードの環境で12cm/500rpmで静音する」が目標。もちろんその上で必要な冷却は行う、温度上昇に関しても極力抑えられる様に配慮する。ファンは個体選別も含めXinruilian製等の軸音の小さいファンで交換も含め・構成する。

ケースを作ることにした
 2005年頃のPentiumD等のCPUやビデオカードを始め、各パーツの高性能化に比例して発熱が増えてきてなかなか性能を維持したまま静音化するということが困難になってきていた。理想のケースをアレコレ考えたりしたが、そんな都合良く私にとって理想のケースはなかったので、なりゆきで作ることになった、のが2006年頃。割と本気で作るつもりだったので、それまでの経験・自分でできる加工、研究・練習を重ね、素材はアクリルに決定。ケースそのものは、低回転化して静圧・風量が落ちたファンに最適化したケース内部構造を持つケースを考案、設計。
 メインPC用のPCケースとしてずっと使う事が前提での制作なので、目標は「自分でお金を払ってでも買いたいくらいの質のケース」を目指して作った。アクリル加工は初めてだったので技術的に目処が付いて、行ける、と思えるようになるまでと、各アイディアをまとめて具体的な設計が終了するまでに思ったより手間取り、気づくと2008年。

ケースの構造とか
 低回転ファンに特化した静音ケースとしての具体的な構造は、CPU、VGA、HDD、電源の4つの主な熱源に対し、それぞれ温度の低いケース外の空気を取り込める工夫として4本のエアフローを持ち、各エアフローが干渉して能力が落ちない様に4つのエアフローは基本的に独立させる。静音化で犠牲になりがちなHDDや電源も冷却を施す。エアフローはストレートかつ最短距離にし、ケース内部の静圧を改善することで圧力損失を減らし、同じファンでも通風量を増やす、増やすと言うよりはファンの能力を最大限に引き出すという意味です。温度の高い排気を再吸気しにくいように、吸排気はそれぞれ前方から後方に統一。
 これらを満たしながらメンテナンス性を損ねない構造で可能な限り体積は抑える。使うパーツは自分の必要性を考えると、パーツはATXマザー、ATX電源、SMARTDRIVE用5インチベイを4つ収納可能。ライセンス用のFDDが1つ収納。マザーボードは平置き。空間利用の効率的には縦設置が理想的だが、最近の巨大化・重量化するヒートシンク使用時の基盤への負担や精神衛生上の問題にも配慮した事と、メンテナンス性も考えて平置き。おまけ程度にヒートパイプの効率向上も期待したい。作業性を考えて、手を出す部分が多いケーブルがつながっているM/Bが上になる2階建て構造にした。フレーム部分には透明アクリルをメインにする事によって視認性も高くできた。
 外観デザインは光学ドライブは外付けで良いので、前面がごちゃごちゃしないのがいい、いっそ何にもなくていい。色は白がイイ、形はこだわらないが、選べるならキューブ型がいい。直方体キューブじゃなくて立方体がいい、って感じの白い立方体。
 そして静音には反しているが、自身のこだわりとして加えたいのは吸気にフィルターの装備する事。もちろん非常に空気抵抗となる事は承知の上で取り付ける。逆にいえば10mm厚のフィルターを付けていても、低回転化したファンで必要な放熱が出来てしまうケースが理想と言える。

STRATOSPHERE
 2年くらいの時を経て、低回転ファンに特化した静音ケースが完成した。最終的に完成した白い立方体は361×361×361mm このPCケースは 「STRATOSPHERE」と命名。真っ白なアクリル立方体で、外見的特徴はフロントパネルのエッジがバイオレットに薄く光る以外は、何もないデザインであえてシンプルに。その上で、何も無さを逆手に取って額のようにイラストを入れることが出来るケースにした。ケースに付けた名前がたまたまVOCALOIDと縁があったので、作成当時、時期的にも旬だったので初音ミク。イラストはお友達のゆ~さんが描いたものです。改めてゆ~さん、ありがとうございます。

 ケース内部の静圧を減らす意味では完全ストレートなエアフローが理想的だけれど、シンプルデザインを損なわないように前面を完全平面にしたかったので、そのへんは見た目も考えた全体のバランスで横&底からの前面吸気に。フィンは斜め下向きになっているので吸気ファンの音も漏れにくいつもり。

 真夏の室温32度(昼)~25度(夜)でprime95の12時間を問題なく完走。同じ室内温度で、実運用での想定最大負荷である、TV録画+動画再生+エンコード+ゲーム+αでCPU温度が65度、実運用では普通の用途でPCを使っている分にはこれ以上の負荷を掛ける事は無いので、負荷が掛かっても~65℃程度での運用になる(アイドル時は30℃台)、実用上問題ないレベルでの冷却と静音を実現しながら、(現状での搭載CPUのTDPは95W)ほぼ予定通り「TDP100W&それなりな発熱のビデオカードの環境で12cm/500rpmで静音する」+α(フィルター付)事ができた。もちろんフィルター無しとかならもっとスペック上げるかファン絞れますよ


エントリーマシンの外観写真
正面フロントのエッジはほんのり光るよ背面斜め上から


エントリーマシンの内部写真  ※中が見えやすいように一部フィルターケースを外しています
斜め上から正面設計図状態のモデリング

ベンチマーク結果の画面ショット



使用OS
Windows Vista Home Premium(64bit版)


Windows Vistaを使って良かったと感じた点
 Vistaに入っているドライバの量がXPより多いので、最近のハードウェアでメジャーな物ならOSのインストール時に全部ドライバが入って問題なく使える物も多く、XPの時よりインストールとそれに伴う環境の再構築作業で手間が少なくなってOSと主要ドライバが入るまではほぼ全自動という状態で非常に快適で感動。他に気づいた事としては、全体的にXPより安定していてると思います。相対的にPCの性能が上がってきている今日この頃としては、aeroによる重さも体感しにくくなってきていますし、今後はVistaがオススメだと思います。



以下 09/01/15追記

温度とか
 時間の都合で1時間の負荷ですが、温度とか。
 OCCTを1h+3dmark05(VGAの負荷用)をループさせてました
 室温(PC近辺)は20度前後でした。AUXTINは値を検出してません。





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