Windows 10でCPUをアンダーボルトする方法|電圧を下げて発熱と消費電力を削減

パソコンは魔法のように見えるかもしれませんが、ユニコーンのキスや妖精の粉で動いているわけではありません。結局のところ、PCの電子回路には古くからの良き「電気」が流れています。他の電子機器と同じように、パソコン内部の各部品は特定の電圧で動作するように設計されています。電圧とは、回路の中に電子を押し流す圧力のようなものです。

CPUは特定の電圧で動作するように設計されていますが、その数値は高くも(オーバーボルト)低くも(アンダーボルト)調整可能です。この記事では後者の「CPUのアンダーボルト」について解説します。まずは最も重要な疑問から始めましょう。

なぜCPUをアンダーボルトするのか?

電子機器は100%効率的に動作するわけではありません。つまり、CPUに流れ込む電気エネルギーの一部は熱に変換されるのです。だからこそCPUにはヒートシンクとファンが必要で、オーバーヒートを防いでいます。CPUの電圧を下げると、システム内を流れる電子の量も減り、その結果として発熱量も少なくなります。

この第一のメリットは、冷えたCPUほど寿命が長くなることです。また、電圧を下げれば消費電力も減るため、バッテリー駆動のデバイスではアンダーボルトがバッテリー寿命の延長につながります。

さらに、高温が原因でオーバークロックの限界に達しているようなケースでは、アンダーボルトによってより高いクロック周波数を引き出せる場合もあります。ただし、一般的に安定したオーバークロックにはむしろオーバーボルトが有効なため、性能重視のユーザーにとってアンダーボルトが定番手段というわけではありません。

なぜアンダーボルトが機能するのか?

「低い電圧でも動くなら、なぜメーカーは最初からその電圧で出荷しないのか」と不思議に思うかもしれません。その答えは、CPUは1個1個わずかに異なるからです。

まったく同一の2つのCPUでも、低電圧での挙動は異なることがあります。公式に認められた電圧は、大多数のプロセッサで確実に動作することを保証した値です。中には公式電圧でしか安定動作しない個体もありますが、多くの場合、多少電圧を下げても悪影響はありません。

アンダーボルトは危険なのか?

この質問への答えは、「何を危険とみなすか」「どの程度のリスクを受け入れられるか」によるところが大きいです。CPUの電圧を下げること自体がCPUや他の部品を傷つけることはありません。しかし、システムの不安定化を招く可能性があり、それがデータ損失につながることはあり得ます。そのため、アンダーボルトを行う際は、重要な作業をする前に必ず低電圧設定をテストして検証することが大切です。

データ損失のリスク以外にもう一つ注意すべき実害があります。それは、うっかりオーバーボルトしてしまうことです。過剰な電圧はCPUを即座に、かつ恒久的に破壊する確実な方法です。電圧の設定方向を間違えないよう、100%確認してください!

BIOSでアンダーボルトする

CPUをアンダーボルトする最も純粋な方法はBIOS経由です。BIOSとは、OSが起動する前にコンピュータを動かすファームウェアのことです。マザーボードごとにBIOSのメニュー構成や項目名、操作手順が微妙に異なるため、CPU電圧を変更する場所を正確に把握するには、お使いのマザーボードのマニュアルを参照する必要があります。

正当な手法ではありますが、BIOSでの作業は非常に面倒です。というのも、設定を変更するたびにWindowsを起動し、テストを実行し、また調整し直す必要があるからです。この長い検証プロセスが、多くの人がソフトウェアユーティリティを使って電圧をいじる理由です。

なお、パフォーマンス向けの機能を持たないBIOSの場合、CPU電圧の調整項目自体が存在しない可能性もある点に留意してください。

ソフトウェアユーティリティでCPUをアンダーボルトする

アンダーボルト愛好家の間で人気のあるユーティリティは主に2つあります。Intel CPUを使用しているなら、Intel Extreme Tuning Utility(XTU)が良い選択肢です。IntelのCPUを誰よりも知っているのはIntel自身ですからね。

残念ながら、このプログラムは決して使いやすいとは言えず、大量の設定項目やセクションがあり、CPU関連の専門用語に慣れていない人には混乱のもとです。幸い、アンダーボルトのためには少数の設定だけを気にすれば十分です。XTUではこれらはアプリの「Core」セクションにまとめられており、重要なのは「Core Voltage Offset」です。

最近のCPU、特にノートパソコン向けのものは固定電圧を使用していません。代わりに、CPUの負荷量に応じて電圧が動的に調整されます。これはアンダーボルトの効果が以前ほど得られなくなった理由の一つでもあります。アイドル時にはCPU自身が電圧を下げているからです。電圧オフセットを調整することで、CPUが使用する電圧の最小値と最大値の範囲を変更できるのです。

注意: Core Voltage Offsetがグレーアウトして変更できない場合、一部のOEM(相手先ブランド製造業者)が実装したセキュリティパッチが原因である可能性があります。これは主にノートパソコンに影響しますが、一部のBTOデスクトップでも同様のことが起こり得ます。

これは「Plundervolt」と呼ばれるハッキング攻撃(脆弱性)への対策によるものです。この機能を取り戻す唯一の方法は、パッチ未適用の旧バージョンBIOSをフラッシュすることですが、入手可能だったとしてもおすすめしません。自分が何をしているのか完全に理解しているのでない限り、実行すべきではありません。

では、AMDユーザーはどうすればいいのでしょうか? AMDマシンで実際に検証はしていませんが、基本的な原理は同じです。問題は、XTUがAMD CPUに対応していないことです。朗報なのは、AMDには「Precision Boost Overdrive」という独自ユーティリティがあることです。

最新版のソフトウェアには適応型アンダーボルト機能が搭載されており、パフォーマンス、発熱、バッテリー寿命に大きな効果をもたらします。最近のAMD CPUをお使いなら、ぜひ試してみる価値があります。

アンダーボルト設定のテスト方法

新しい電圧設定を適用するたびに、すべてが意図通りに動作していることを確認する必要があります。どこかの時点でクラッシュやシステムフリーズが発生するのは避けられず、それは通常、電圧を1〜2段階戻すべきサインです。しかし、問題なく見える場合でも、設定を徹底的に検証しなければなりません。CPUのアンダーボルト時に推奨される手順は以下の通りです。

1. 何かを変更する前に、お好みのCPUベンチマークを実行してスコアを記録します。CPUの最高温度もメモしておきましょう。この目的にはCPU-Zが便利です。
2. 電圧オフセットを5mV下げます。度胸があるなら50mVの削減から始めても構いませんが、そこから先は5〜10mVずつの調整が最も賢明です。
3. 削減後、Prime95などのストレステスト、またはXTU内蔵のストレステストを実行します。
4. ストレステストに合格したら、ベンチマークを再び実行します。パフォーマンスは同等以上であるはずです。
5. このプロセスを繰り返します。

CPUが不安定になったり、前回のベンチマークより性能が低下したりした場合は、直近の成功した設定まで電圧を戻し、それを常用設定としてください。

アンダーボルトは文字通り「クール」

オーバークロッカーやその他のCPU好きの挑戦者たちは、コンピューティング業界全体に多大な貢献をしてきました。今日のCPUは自己オーバークロックが非常に得意になり、アンダーボルトについても同じことが言えるようになってきています。

数年以内には、新しいCPUの高度な自動チューニングのおかげで、手動のアンダーボルトで得られるメリットはほとんどなくなるでしょう。しかし、現行および過去のパソコンにおいては、まだ試す価値があります。何より嬉しいのは、リスクが非常に小さいことです。さあ、あなたも試してみませんか?