自作パソコンの基礎知識

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パソコン を 自作 する前に知っておきたい基礎知識

自作 パソコン の醍醐味は使用環境によって パソコン のスペックを自在に変更できるところにあり、性能、省電力、静音性、見た目、コストなどなど、市販のPCよりも、より目的に特化した仕様のモデルを構成できる。
また、 CPU や メモリ などに設定されている安全装置のような設定を解除し、本来の性能を100%以上にするOC(オーバークロック)に挑戦できるのも 自作 ならでは。
ただ、パーツの選定には組み合わせやバランスなどが求められるので、その点は要注意。

パソコン の基本構成

パソコン には基本となる構成があり、その組み合わせによって性能が左右される。
最も基本的な構成は「 CPU 」「 メモリ 」「 マザーボード 」「 電源ユニット 」「 ハードディスクドライブ 」「 光学ドライブ 」「 ケース 」。
この基本構成以外にモニタ、キーボード、マウスなどの周辺機器と OS が必要になる。

CPU

自作 パソコン の基礎知識 CPUーピーユーはCentral Processor Unit(セントラル・プロセッサ・ユニット)の略称で、和訳すると中央処理装置。以前は中央演算処理装置と訳されていた。
パソコン の頭脳に相当する部分で、 CPU の性能によって パソコン の処理速度は大きく異なってくる。
パソコン 向けの CPU では、 Intel (インテル)と AMD (エーエムディ)の2大メーカーが製品を供給しており、「性能のインテル」「コストパフォーマンスのエーエムディ」と言われている。
市販のPCにはインテル製の CPU を搭載しているものが多く、 AMD の CPU は 自作 派に根強い人気がある。

コアとスレッド

CPU の性能をみる目安にコアとスレッドがある。
コアは CPU の頭脳そのもので、近年は複数のコアを搭載した CPU が主流になっており、単純にコアが増えると頭脳が一つ追加されたことと同様で、処理を分散することで効率化を図っている。
また、 CPU が実行する処理の最小単位をスレッド(Thread)といい、通常は1コアが1スレッドを処理するのだが、インテルの CPU では1つのコアが同時に複数のスレッドを実行するハイパースレッディング・テクノロジーが採用されている。

ハイパースレッディングはプログラム側が、ハイパースレッディング・テクノロジーに対応している必要があり、あくまで効率化を図る仕組みのため、2コア4スレッドと4コア4スレッドは同じではない。

動作クロックとターボ機能

動作周波数(クロック)はヘルツ(Hz)という単位で表され、このクロック数が高ければ、それだけ多くの処理を同一時間内に行える。
ただ、動作クロックに比例して発熱量と消費電力も増加するため、動作クロックの高い パソコン には、それに見合った 電源ユニット と冷却装置が必要になる。

前述のように最近の CPU は複数のコアで処理を分散化し、処理速度を向上させているが、アプリケーションがその恩恵を受けるためには、マルチコアに対応している必要がある。
2GHzの2コア2スレッドの CPU と、3GHzの1コア1スレッドの CPU で、マルチコアに対応していないアプリケーションを実行すると、単に2GHzの CPU と3GHzの CPU の比較になる。
実際にはシングルコアの場合、 OS や常駐している他のアプリケーションの処理も同時に行っているのに対し、マルチコアはそれらの処理を別のコアで処理できるため一概には言えないのだが、動作クロックが低いマルチコア CPU だといささか不利になるのは否めないため、シングルスレッドのアプリケーション利用時に、1部のコアに負荷が集中している場合、空いているコアの動作を停止して、負荷が集中しているコアの動作クロックを一時的に上昇させる技術が、インテルのターボ・ブースト・テクノロジーと、 AMD のターボコア・テクノロジー。

ターボ機能を実装している CPU は、スペック表の CPU 動作速度が「1.7GHz~2.3GHz」といった記載になっており、マルチコアでの動作は最大1.7GHz、シングルコアでの動作が最大2.3GHzということになる。
勘違いしやすいが、ターボ機能はオーバークロックのように、全てのコアが上限まで上がるのではなく、設定された総発熱量の範囲内で効率を化を図る技術になる。

TDP (最大放熱量)

コア数とクロック周波数の他に CPU の性能として重要なのが TDP 。
市販のPCでは表記されていない項目だが、 自作 の際には 電源ユニット や ケース の冷却などを考える指標の一つになる。
TDP は Thermal Design Power の略で、 CPU の最大出力時の消費電力。
TDP の値が大きければ、それだけ多くの電力を消費し、かつ放熱量が増加するため、それに応じた電力供給と冷却が必要になる。

キャッシュは CPU の情報伝達経路で発生する遅延対策として、転送効率を向上させるために実装されている手段。

CPU の性能はベンチマークテストなどで比較することができるが、実際の使用感は CPU の性能だけではなく、 メモリ やストレージなどのトータルスペックで左右される。



マザーボード

システムボード、メインボードなどとも呼ばれるベースになる基盤。 マザーボード は使用する CPU に対応していることが大前提になる。

ソケット

CPU を固定する部分をソケットまたはスロットといい、 CPU によって対応しているソケットの形状がことなる。自作 パソコン の基礎知識 supply0011
随分昔の話だが、Socket7という形状のソケットは、当時主流だった Intel のPentiumが採用しただけでなく、 AMD のK6という CPU もSocket7の互換 CPU だったので、 マザーボード を交換せずに CPU だけ換装することが可能だった。
それがインテルのPentium Pro、 AMD のK6-2の頃から専用のソケットが採用され、現在に至っている。


CPU は設計(マイクロアーキテクチャ)が大きく変わるたびに、ソケットの形状も変化する傾向があり、最新の CPU を使用する場合は マザーボード とセットで考えた方が無難。

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上図はインテルのサイトにある CPU の詳細情報。
赤枠部分にサポートしているソケットが記されており、この CPU はLGA1155をサポートしていることになる。
LGA1155とLGA1150であれば、なんとなく数字も似ているので取付できそうな気もするが、残念ながら全く互換性はなく、「インテル CPU 対応」「 AMD CPU 対応」という表記だけで マザーボード を選んでしまうと痛い目に遭うので要注意。

フォームファクター

マザーボード には ATX ・ MicroATX 、 MiniITX などサイズの規格があり、フォームファクタとも呼ばれる。
最近は MicroATX 増えているが、拡張性や基本スペックは当然ながら ATX が優れている。ただ、 ATX だと ケース も ATX 対応になるので、スリム ケース などでは取り付けできない可能性が出てくる。

メモリ スロット

CPU のソケットほどではなきが メモリ スロットにも違いがある。
メモリ モジュールは SIMM から DIMM に変わり、現在の マザーボード はほぼ DIMM スロットを搭載している。

自作 パソコン の基礎知識 DDR3

DIMM とは DRAM を搭載した メモリ のことだが、DRAM そのものにも複数の仕様があり、対応している メモリ 以外は物理的に互換性がない。
上図は DDR3 SDRAMのDIMMで、下部にある切り込み位置が DDR や DDR2 など他の規格とは異なるため、スロットに取り付けできない。

また、 メモリ スロットの数もフォームファクタで異なるので、実装する メモリ の容量などを考慮する必要がある。

メモリ

ランダムアクセス メモリ ・メイン メモリ ・RAM(ラム)などとも呼ばれる パソコン の主記憶装置。
ハードディスクを主記憶装置と勘違いしがちだが、ハードディスクは次項目の通り補助記憶装置になる。

fx6200_1メイン メモリ は CPU が直接アクセスする記憶装置で、ハードディスクよりも高速なアクセスが可能だが、現在普及しているダイナミック・ランダム・アクセス・ メモリ (DRAM)は、一定時間が経過するとデータが消えてしまうという特徴がある。

使用するアプリケーションによってメイン メモリ の消費量は異なるが、ドローソフトやフォトレタッチソフトなどは メモリ の消費量が比較的多い。また、 OS (オペレーティングシステム)の メモリ 消費量も増加傾向にあり、 Windows XPで500MB程度だったものが、 Windows 7では1.5GBほどの 消費量になっている。
アプリケーションや OS によって消費される メモリ 量が、搭載している メモリ サイズを上回った場合は、仮想 メモリ としてメイン メモリ に蓄積されているデータの一部がハードディスクに退避(スワップアウト)するため、アクセススピードが著しく低下する。
そのため パソコン を快適に操作するには、十分なメイン メモリ を確保しておいた方がよく、既存の パソコン を高速化させるには、メイン メモリ の増設が最も簡単な物理的手段になる。

メモリ はPC3-8500やDDR3-1066などと表記され、DDR3-1066はチップの規格、PC3-8500はモジュールの規格を表しており、 マザーボード には対応している メモリ の規格が明記されているので要確認。
また、ECCは「Error Check and Correct memory」の略であり、 メモリ のエラーチェックをする機能。その機能がないものがNon-ECC。

規格以外に メモリ の性能の指標となるのがCL(キャスレイテンシ)。
CASレイテンシは、指示を受けてから開始するまでの時間のことで、CLの値が高ければ遅い(CL=9が最も遅い)ということになるが、体感速度が劇的に変わるわけではない。

メイン メモリ は AMD も Intel も関係ないが、 マザーボード に搭載されている メモリ スロットの形式に注意が必要。
DDR2とDDR3に互換性はないが、DDR3 1333まで対応している マザーボード のソケットに、DDR3 1600の メモリ は下位互換として搭載可能。
メモリ の最大搭載容量は各 マザーボード によって異なるが、32Bitの OS を使用するなら マザーボード の最大容量に関係なく4GBが上限になる。

メモリ のデータ転送速度を2倍に引き上げるDual Channelは、Dual Channelに対応した マザーボード を使用し、同一規格・同一ロットの メモリ を2枚使用する。 メモリ が2枚一組で販売されているのは、このDual Channelを構成するためである。
単純に2GBの メモリ を1枚搭載するより、1GBの メモリ を2枚 Dual Channelとして搭載して方が、同じサイズでもパフォーマンスが向上する。

補助記憶装置

主記憶装置(メイン メモリ )に対して補助記憶装置と呼ばれるのが ハードディスクドライブ ( HDD )やリッドステートドライブ( SSD )。
補助記憶装置といっても、 OS を含め パソコン のデータが記憶されており、 HDD や SSD が破損すると パソコン か起動しなくなる。

HDD

HDD のアクセススピードは回転数が目安で、後は取り扱うデータ量に見合った容量を確保する必要がある。end10
OS や各アプリケーションのデータ容量は年々増大しており、 Windows 7ではWindowフォルダだけで10GBを越えている。特に動画や画像の取扱いが多ければ、大容量のハードディスクが望ましい。
回転数は 回転数/分を「rpm」という単位で表し、7200rpmは1分間に7200回転しているということだが、5400prmと7200prmでどれほど体感速度が変わるかは微妙。
主なハードディスクの回転数には5,400・7,200・10,000・15,000rpmがあり、一般的な市販のPCには5,400rpmか7,200prmの HDD を使用している場合が多い。

HDD は大容量化の傾向にあるが、 Windows 7の環境で3TBのハードディスクを起動ドライブとして使用できるのは Windows 7 64Bitのみで、更に マザーボード がUEFI(Unified Extensible Firmware Interface)に対応している必要がある。
これらの制約は3TBのハードディスクと2TB以下のハードディスクでは規格が違うことに起因しており、 1TBから2TBへの容量増加と、2TBから3TBへの容量増加では、同じ1TBの増加でも根本的な部分が異なっている。
もちろんデータドライブとして使用する分には Windows 7の環境であれば問題は無いが、 HDD のパーテーションを管理しているMBR(Master Boot Record)が2.2GBまでしか管理できないため、ディスクを初期化する際にパーテーションスタイルをGPT(GUID Partition Table)にする必要がある。

SSD

SSD は HDD と異なり、フラッシュ メモリ (半導体 メモリ )が使用されているため、衝撃や振動に強く、発熱量も低いので、モバイルデバイスで使用される ケース が多い。

HDD はヘッドがディスクドライブを読み込む物理動作があるため、シークタイムが発生するが、 SSD にはシークタイムがないのでデータへのアクセス速度が飛躍的に向上するなど、メリットの多い SSD だが、デメリットとして HDD に比べ容量単価が高く、書き換え回数に上限がある。

SSD が普及し始めた頃は、書き換え回数の上限を巡って HDD の代わりになるか、ならないかで色々と言われ、SLC(シングルレベルセット)とMLC(マルチレベルセット)でバトっていたが、現在は大容量で優勢なMLCの SSD が一般的で、書き換えの上限回数も通常の利用であれば気にする必要はない。

SSHD

SSD のスピードと HDD の信頼性を融合させた理想的な記憶装置がハイブリッド HDD 。
通常の HDD にフラッシュ メモリ を搭載し、フラッシュ メモリ をキャッシュ(一時的な記憶域)として使用するため、 HDD のボトルネックであるシークタイムを軽減することが可能になっている。
ただ、高速化といっても実際には SSD に及ばず、もともとノートPC用だったこともあって2.5インチの製品がほとんどなので、3.5インチの HDD と比較しても体感的に大差はない。

電源ユニット

自作 派がこだわりを持つパーツの一つ。sl01
電源ユニット は家庭用のAC電力(交流)をDC電力(直流)に変換して電圧を下げているが、変換時に電力を消費するため、通常の 電源ユニット では変換率が 70%前後だと言われいる。
500Wの電源でも実際は350Wしか出ておらず、残りの150Wは熱になって放出されているので、良品を選択するなら変換率80%以上を保証する「80PLUS」の表示も参考にすると良い。

最近の CPU やマsilverザーボード、グラフィックボードは電力の消費量が高く、更に電力供給型のUSBデバイスや ケース ファンの使用数が多ければ、それだけ出力の高い 電源ユニット が必要になる。
また、最大出力の他にも、購入の際には12V、3.3V、5Vの各出力電流なども確認した方が良い。
12Vの出力は1系統で電流が高いほど安定性が良くなる。

一般的な市販PCに搭載されている 電源ユニット は250W~350Wが多く、販売時の構成で動作させるのは問題ないが、USB機器や内蔵ドライブ、拡張カードなどを増設すると、供給電力が不足しPCの動作が不安定になる可能性がある。

電源は負荷率50%前後が電力効率が良いとされているため、消費電力の倍の電源容量が理想的だが、表記されている電源容量だけで判断するのではなく、スペック表に記載されている12Vに流れる電流(A)から電力(W)を算出して確認する。

KEIAN BullMAX 620W → 12V x 32A = 384W
GIGABYTE PoweRock 500W → 12V x 36A = 432W
Corsair 850HX 850W → 12V x 70A = 840W

上記のように12Vの電力と定格出力はほぼ同じ数値なのだが、KEIAN BullMAXのように定格出力で620Wと表記していても、実質的に400W程度の 電源ユニット もある。

12Vの出力はPCの安定性に大きく影響するため、製品の善し悪しを見分ける最大のポイント。
後は静音性であったり、保護機能(電圧保護(OVP)、過電流保護(OCP)、過負荷保護(OPP)、低電圧保護(UVP)、ショート回路保護(SCP))などが 電源ユニット の製品特徴。
また、プラグイン方式だと必要な電源だけを接続できるため配線がすっきりする。

使用パーツによる電力計算機

MSI 電源容量計算機 link

光学ドライブ

光学ドライブ またはオプティカルドライブと表記される5インチドライブ。現状ではDVDスーパーマルチドライブにブルーレイ再生機能または再生/録画機能が付いたものが増えているが、その.一方でノートPCでは 光学ドライブ 非搭載のモデルが多く、以前に比べると 光学ドライブ の使用機会は確実に減少傾向にある。

DVDの規格にはDVD-R、DVD+R、DVD-RW、DVD+RW、DVD-R(DL)、DVD-ROdriveM、DVD-RAMなどがあるが、一般的に普及しているのはDVD-Rで、片面2層のDVD-R(DL)も一般化した。
市販の パソコン はほとんどDVDスーパーマルチドライブを搭載しているため、DVDのブランクメディアへの書き込みにも対応しているが、念のためにも 光学ドライブ が対応しているメディアは確認するのが望ましい。

次にリード・ライトの倍速。読み込み速度と書き込み速度で、遅いと結構ストレスが溜まるが、速度が速くても、やたらと音を立てる機種もあるため、ネットのレビューなどで情報収集した方が無難。
ちなみにCDドライブは千円以下で販売されているが、 OS や マザーボード のドライバのメディアはDVDのためCDドライブでは再生できない。

PC ケース

ケース は耐久性のあるスチール製と熱伝導率の高いアルミ製があり、アルミ製はスチールに比べ高価。co02
選定のポイントは大きさだけではなく、内部のエアフローやドライブベイの数、 電源ユニット の位置やフロントパネルのインターフェイス、そしてデザインなどを考慮する。また、 電源ユニット を実装している ケース もあり、その場合は 電源ユニット のスペックも確認が必要。
スリム ケース などはエアフロー(空気の流れ)が悪く、 ケース 内に熱が籠もりやすいため、 自作 ビギナーは避けた方が無難。

購入予定のパーツが設置スペースに収まらないと話にならないので、PC ケース は先ず大きさを確かめる。
マイクロタワー・ミニタワー・ミドルタワー・フルタワーとあるが、名称にこだわらずサイズをしっかりと確認する。
ケース には静音性、冷却性、エアフロー、メンテナンス性、剛性などに特徴があり、Antecは静音性、 CoolerMasterは冷却性、SilverStoneはエアフローに優れている。

組み立てやすさや裏配線の可否なども ケース を選択する際のポイントにはなるが、搭載するドライブの数や拡張カードのスペースが重要。
優れたエアフローを実現しているSilverStoneのFortress SST-FT02Bなどは、ATXサイズの マザーボード を取り付けると、5インチドライブの奥行きに制限がでる。
ケース の癖は実際に組み立てていかなければ分からない部分だが、大きさや構造によって搭載するパーツに制限が発生するため要注意。

Operating System( OS )

Windows やMac、Linuxなど OS (オペレーティングシステム)にはいくつかの種類があり、世界的な OS のシェアは2015年5月の時点で、 Windows が91.1%、Macが7.4%、Linuxが1.6%になっており、圧倒的に Windows がシェアを確保している。

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Windows

1995 年に発売された Windows 95はGUI(グラフィカル・ユーザー・インターフェイス)により、見た目に分かり易い操作性を実現し、D OS /V系PCの普及に大きく貢献した。
続いて1998に Windows 98、2000年に Windows Meと次々に新バージョンがでたものの、 Windows Meが安定性の面から不評を買うことになる。
一方、 Windows Meがリリースされる半年前の2000年2月には、 Windows 9x系の操作性と、ビジネス向けに開発され安定性に定評のあった Windows NT系の OS を統合した Windows 2000がリリースされており、Win Meと対照的に非常に好評だった。

そして翌2001年には Windows 2000を進化させた Windows XPが登場。
当初は批判も多かったXPだが、SP1あたりから信頼性が高まり大きくシェアを伸ばす。
2007年には Windows XPの後継として、3Dグラフィックを使用するなど、新機能を盛り込んだVistaが発売されるが、 パソコン に高スペックが求められる仕様であり、起動時の遅さを始め様々な問題で不評を買う結果になり、2009年にVistaの後継として、大きく改良を施された Windows 7を発売。
PCそのもののスペックが向上したこともあり、 Windows 7は使い勝手がよく広く普及。

2010年以降、i OS やAndroidなどモバイル端末向けの OS が台頭し、モバイルの分野で大きく遅れをとったMicr OS oftは、デスクトップ向け OS とタブレット向け OS の融合を図り、メトロデザインを採用した Windows 8を2012年に発表。
ところがデザインが刷新されたことにより、これまでの Windows に親しんできたユーザーから総スカンを食らう羽目に。

そして2015年、Micr OS oftは1年間の期間限定で Windows 7以降のユーザーに最新 Windows を無償で配布することを発表。
OS は Windows 8の後継ではなく、新世代の Windows という意味を含め Windows 10となった。

32ビットと64ビット

Windows XPから個人向けにも発売された64Bit版の OS は、 Windows 7以降 急速にシェアを拡大している。

32bit版と64bitでは搭載できるメイン メモリ の最大容量が異なり、 OS を含めてアプリケーションの メモリ 消費量が増大している現状で、32Bit 版 OS の上限値4GBには限界がきている。
また、32Bitの OS で最大容量4GBのメイン メモリ を搭載しても、実際には3GB強しか認識せず、 Windows 7は起動するだけで1GB以上の メモリ を消費するため、4GB以上の メモリ 搭載を考慮するなら64Bit版の OS を選択するべき。

強化パーツ

基本構成のパーツ以外に パソコン の性能アップを図るならグラフィックカードの追加がオススメ。ただし、 パソコン の利用目的が主にインターネットやビジネスアプリ程度であればオンボードのグラフィック機能で十分で、追加するにしてもミドルレンジクラス以下のモデルで上等。また、 AMD のAPUを使用するなら敢えてグラフィックカードを追加する必要もない。

グラフィックカード

グラフィックカード(グラフィックボード)は映像信号の入出力を扱うパーツ。
NVIDIA(エヌヴィディア) のGeForce(ジーフォース)、ATI (現 AMD )のRADEON(レイディオン)が有名で、グラフィックの二大ブランドになっている。

オンボードのグラフィック機能( マザーボード に備わっている描画機能)は CPU で処理を行っているため、少なからずC自作 パソコン の基礎知識 GraphicPUに負荷がかかる。
特にミドルレンジクラス以下の CPU だと、3Dグラフィックスなど大きな負荷がかかった場合に処理しきれずコマ落ちなどの原因になる。
グラフィックスカードには CPU で行われる処理を独立して行うためGPU(Graphics Processing Unit)や メモリ を搭載しており、 CPU への負担を軽減するだけでなく、3Dゲームなど高負荷のかかる描画も処理することが可能になる。
また、オンボードのグラフィックはHDMIとDVI、もしくはD-Subの場合が多く、デュアルモニタは構築できるが、トリプルモニタ以上の環境には対応していないため、それらの環境を構築するには必須。

構成バランス

パソコン を構成する各パーツはそれぞれ関連性があるため、パーツの選定には全体的なバランスが必要になる。

  •   CPU と マザーボード のソケット一致
  • マザーボード の メモリ スロットの規格に合った メモリ
  • CPU や搭載する HDD など総合的な消費電力を供給できる 電源ユニット
  • マザーボード のフォームファクタに見合った ケース

上記の点を前提条件として各パーツのスペックと、想定される パソコン の利用状態が釣り合っているか検討。当然、スペックは高いに越したことはないが、 パソコン ビギナーにハイスペックPCを与えても、無駄にコストだけが高くなり宝の持ち腐れになってしまう。
2011年にタイを襲った大洪水で現地に工場のあったWestern Digital他のハードディスク工場が軒並み水没し、一時的に供給不足となって HDD の価格は2倍に跳ね上がり、復旧後は徐々に下がってきたとはいえ、以前の価格には戻っていない。
また、2012年末の政権交代以降、それまでの超円高が持ち直したため、輸入品になるパーツ類の価格も影響を受けている。
コスト重視のローエンドモデルで、 ケース に拘らなければ OS を含めて4~5万円で作成可能だが、この価格であればhpやlenovo、asus、acerなどのメーカーから販売されてるデスクトップPCが購入できる。
以前は 自作 のメリットとして市販PCの価格と比べると圧倒的な「安さ」があったが、現在では市販PCの価格が 自作 水準まで値下がりしており、同じ金額であれば同等かわずかに 自作 のスペックが上回る程度になる。
そのためローエンドモデルを新規で制作する場合は、各メーカーから販売されているPCとスペックを比較するのも一案。

エアフロー

CPU やグラフィックカードのほか、 HDD や マザーボード のチップセット、 メモリ など、 パソコン の内部は予想以上に熱を発しており、これらの熱を発散させるために、 CPU や マザーボード 、一部の メモリ にはヒートシンクという熱を吸収・発散させるための金属製の部品が付いている。

自作 パソコン の基礎知識 assembly7

上図は CPU クーラーだが、ファンの下にあるアルミ部分がヒートシンク。 CPU は高熱になるため、 CPU の熱をヒートシンクが吸収し、ヒートシンクの熱を ファンで飛ばす仕組みになっている。当然、ヒートシンクは大きいほうが熱を拡散できるため、 TDP (最大消費電力)の高い CPU やオーバークロック時には 大型の CPU クーラーを搭載する必要がある。

リテール品の CPU クーラーは右図のように上から下へ空気を送る「トップフロー」と呼ばれる形状をしており、トップフローのメリットとしてはヒートシンクの冷却と同時に CPU 周辺の マザーボード もわずかながら冷却できる点にある。無論、リテール品のファンでは マザーボード の冷却はほとんど期待できないが、トップフロータイプの大型ファンを取り付けると、冷却効果はある程度期待できる。
ただ、 ケース 内部のエアフローを乱すというデメリットがある。

PC ケース にはリア(背面)ファンが1つのものが多く、この場合は ケース 内部の空気を外部に排気するよう取り付けてある。
排気するファンの手前で CPU の冷却ファンは回転しているため、 ケース 内部の空気の流れ(エアフロー)はリアファンの手前で拡散することになる。

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対 して上図の CPU クーラーはサイドフローと呼ばれるヒートシンクの横からファンで冷却するもので、 ケース にフロントファンがついていると、前面から吸気し、その新鮮な空気をサイドフローのファンがヒートシンクに吹きつけ、ヒートシンクを通過して熱を帯びた空気をリアファンが排気するという空気の流れ(エアフロー)になっている。
ただし、サイドフローは マザーボード に対しての冷却効果がほとんどないというデメリットがある。

トップフローもサイドフローもメリットとデメリットがあり、一概にどちらが良いとは言いがたいが、エアフローは ケース の冷却を考える上では不可欠な要素で、単に空気の流れのみではなく、吸気と排気のバランスも考慮する必要がある。

吸気よりも排気が多いと ケース 内部は「負圧」になるために、 ケース の隙間から外気が内部に流入してくる。密閉されているはずの ケース をたまに開けてみると、驚くほどホコリが積もっているのは、 ケース 内部が負圧のために起こりうる現象。
一方、排気よりも吸気が多いと ケース 内部は「正圧」になり、 ケース の隙間から内部の空気が外に流出するようになる。当然、負圧の場合と比べると ケース 内部のホコリの量は格段に違いが出てくる。

リアファンと CPU クーラーのファンしかないPCで、ホコリが入らないようにリアファンを排気ではなく吸気で取り付けると、 ケース 内部は正圧になり内部の空気は外に流出するが、排気ファンがないため新鮮な外気が ケース 内部で拡散し、熱を帯びた状態で空気がこもってしまうため、冷却効果がないどころか ケース 内部の温度が上昇することになる。
無論、エアフローがうまく構築できた ケース を触ると、稼働中でも冷たく感じるほど冷却効果が大きくなる。

PC ケース には初めからフロントファンとリアファンを搭載しているものもあり、そのような ケース であれば前面吸気背面排気のエアフローを構築しやすく、さらにリアファンが120mmであればフロントに140mmを取り付けたり、フロントとリアが同じ120mmであれば、ファンの回転数をリアよりもフロントの方を上げれば ケース 内は正圧になる。
ただし、 ケース 内部を正圧にする場合は吸気と排気のバランスに注意が必要になるため、一般的には負圧が推奨されている。

豆知識

単位

パソコン のスペックで使用される最も一般的な単位は「情報の大きさ」を表す「バイト」で、「B」と表記される。
また、データの最小単位は「ビット」であり、1B=8Bitになる。

1000B=1KB(キロバイト)  1000KB = 1MB(メガバイト)  1000MB = 1GB(ギガバイト)  1000GB = 1TB(テラバイト)
1000TB = 1PB(ペタバイト)  1000PB = 1EB(エクサバイト)

文字コードシフトJISでは半角英数1文字のデータ量が1B、全角は2Bになる。
3.5インチのフロッピーディスクは1.44MB、一般的なCD-Rが700MB、片面一層のDVD-Rが4.7GB、ブルーレイディスクが25GB。

バルクとリテール

パーツにはバルク品やリテール品という表示されている場合がある。
バルクとは業者間でやり取りされる製品で、対して一般消費者向け(市販向け)の製品がリテール品と呼ばれる。バルク品は安さが最大の魅力だが、簡易包装でメーカー保証や日本語の取扱説明書などがない ケース が多い。

ケース ファン

エアフローを強化する際に欠かせないのが ケース ファン。
大きさ・回転数・ノイズ・風量など目的に応じたものを選択する。また、スペックだけではなく、LED搭載モデルなどイルミネーションとしても使用できる。

自作 パソコン の基礎知識 athron4_21
ファンには図のように、ファンの回転方向と風向きが矢印で記されている。
また、「リブ有」「リブ無」が存在し、リブとはネジ止めをする穴が筒状か、筒状でないかの違い。
リブ有りは固定するネジも長く、ファンをしっかりと固定でき、リブ無しはテーパーネジで手軽に固定できる。





自作 PCの基本

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