CPU温度を下げる方法｜ハードウェア追加なしでできる冷却対策とアンダーボルティング手順

CPUが高温になる仕組み

パソコンの温度上昇は非常に一般的な問題です。CPUに多くの処理が求められると、クロックが引き上げられ、1秒あたりにより多くの計算を行えるようになります。しかし、周波数が高くなると回路を流れる電流量も増え、結果としてCPUの発熱量が増加します。つまり、CPUへの処理要求が多くなるほど、CPUは高温になるというわけです。

CPU使用率に次いで、冷却性能もCPU温度に大きな影響を与える要因です。冷却性能が高いほど、高負荷時のCPU温度は低く抑えられます。逆に温度が上がりすぎると、システムの動作が重くなり、過熱した部品が焼き付いてしまう恐れがあります。ほとんどのCPUやGPUは100℃を超えた動作を想定していないため、この温度を超えると自動シャットダウン機構が作動します。限界温度を超えると、まるで電源プラグを抜いたかのようにシステムが突然停止し、高温エラーのブルースクリーンが表示されるのです。多くのマザーボードには過熱時の自動シャットダウン機能が備わっていますが、そこまで到達すると小さなダメージが蓄積し、限界付近での継続稼働も同様に部品を劣化させます。限界温度には決して近づけない運用を心がけましょう。

CPUは40℃を超えても一応問題なく動作できますが、基本的には温度が低いほどCPUとGPUのパフォーマンスは向上します。また、ケース内の空気温度も監視されており、32℃を超えないことが重要です。これを超えると他のパーツの冷却が妨げられ、部品に熱い空気を吹き付けているような状態になってしまいます。

CPU/GPU温度を低く保つには

パソコンの温度を低く抑える方法は数多くあります。回転数(rpm)の高い高出力ファンを購入すれば風量が増え、CPUを冷やせます。より高度な方法としては液体冷却(水冷)もあります。ヒートシンク上に液体を通すことで、より多くの熱を運び去りCPUを冷却します。さらに、強制吸気ファンと排気ファンを組み合わせる方法もあります。強制吸気で冷たい空気を取り込み、排気ファンが熱い空気を排出する仕組みです。ノートPCでは吸気ファンの代わりに冷却パッドを利用できます。

ただし、これらの方法に共通しているのは、新しいハードウェアにお金をかける必要がある点です。ノートPCの場合は物理的に取り付けできないこともあります。グラフィックのレンダリング、動画配信、ゲームなど負荷の高い作業でパソコンを使うと、オーバーヒートしてブルースクリーンを表示した後にシャットダウンする可能性があります。以下では、新しいハードウェアを購入せずにパソコンの温度を下げる方法を解説します。

方法1:エアフロー(空気の流れ)を改善する

熱い空気を排出し、冷たい空気を取り込むことこそがパソコン冷却の基本です。排気ファンと吸気ファンの向きが良好な空気の流れになるよう、開放的な場所にPCを設置しましょう。

多くのノートPCでは、吸気口は底面または背面、あるいはその両方に配置されています。冷却パッドが手元になくても、ノートPCの底面と設置面の間に少し隙間を作るだけで、驚くほど効果があります。机の四隅に鉛筆を数本挟むだけでもエアフローが改善し、オーバーヒートを防げるでしょう。

極めて重い処理をCPUに実行させる予定があるなら、側面のカバー(一部のノートPCでは底面)を開けて、高負荷時のエアフローを確保するのも有効です。

方法2:パソコンを清潔に保つ

パソコンが過熱する主な原因の一つは、ホコリの蓄積による通気口の詰まりです。定期的にファンを掃除しましょう。すべての通気口に圧縮空気を吹き付けるだけでOKです。ケースを開けられる場合は、マザーボードにも吹き付けましょう。ホコリ粒子の帯電がショートの原因となり、過熱につながることがあります。

作業は必ずパソコンの電源を切り、ACアダプタとバッテリーを取り外してから行ってください。ファンに空気を吹き付ける際は、ファンが必要以上に高速回転しないよう注意してください。想定回転数(rpm)を超えて回ると破損する恐れがあります。

方法3:内部のスペースと配線を整理する

前述の通り、エアフローの阻害は過熱の原因となります。時間をかけてPCの側面を開き、ケーブルをできるだけ美しく整理して、特にプロセッサーとGPU周辺の空間を確保しましょう。熱い空気がPC内部にこもらなくなり、冷却効率が大幅に向上します。

方法4:サーマルグリスを塗り替える

古いマシンでCPUのサーマルグリスが汚れていたり乾燥していたりすると、GPUやCPUから熱を適切に伝導できなくなります。サーマルグリスは通常、ヒートシンクと発熱面(CPUやGPU)の間に塗布されます。プロセッサーからヒートシンクを外して、新しいサーマルグリスを塗り直す価値は十分にあります。不均一な熱伝導を避けるため、新しいグリスを塗る前に古いグリスを完全に拭き取ってください。また、ヒートシンクがCPUやGPUにしっかりと固定されていることも必ず確認しましょう。

方法5:プロセッサーのアンダーボルティング

これは他の方法より少し高度な手法です。アンダーボルティングとは、ソフトウェアを使ってCPUに供給される余分な「電圧」を減らすプロセスのことです。冷却策として広く利用されており、パフォーマンスには一切影響しないと言われています。パフォーマンスに関わるのはクロック速度の変更(アンダークロック/オーバークロック)の方です。自信と知識のある方にはアンダーボルティングをおすすめします。メリットはリスクを大きく上回ります。

1. 以下のユーティリティをダウンロードしてインストールします。
   RMclock v.2.35 –(CPUクロックユーティリティ)
   ORTHOS CPU Loader –(CPUへ負荷をかけ安定性をテストするツール)
   HWMonitor –(温度モニター用。左上隅で32bit/64bitを選択)
   
2. ORTHOS CPU Loaderを実行します。この便利なプログラムは両コアにフル負荷をシミュレートします。「Start」ボタンをクリックして10分間実行し、HWMonitorで温度が約70〜90℃まで上昇するのを確認します。10分間のストレス負荷が終わったらプログラムを停止し、最高温度を記録しておきます。
3. RMclockを実行します。「Advanced CPU Settings」タブをクリックします。最新版のRMclockならCPUを自動検出するはずです。検出されない場合は、下部の「Mobile」ラジオボタンを選択し、「Apply these settings at startup」にチェックを入れて「Apply」ボタンを押します。プログラムの再起動を求められたら従います。再起動後、「CPU info」タブを開き、お使いの正しいプロセッサーが表示されているか確認してください。このページではCPUに関する各種数値が上下する様子も確認できます。
4. 「Profile」タブをダブルクリックし、「Performance on Demand」サブプロファイルを選択します。
5. – AC PowerとBatteryの両方で「Use P-State Transitions」にチェックを入れます
6. – 可能なすべてのインデックスボックスにチェックを入れます。下にスクロールして残りの項目も忘れずにチェックしてください
7. – すべて完了したら「Apply」をクリックします
8. *AMDユーザーは、より効果的なアンダーボルトのためにP-State Transistorsにチェックが必要です
9. メインプロファイルページに戻り、ドロップダウンボックスでAC PowerとBatteryの両方について現在のプロファイルを「Performance on Demand」に変更します。すべてのインデックスボックスにチェックが入っていることを確認します。下部の「Auto Adjust intermediate-states VID」のチェックを外し、「Default」ボタンを押します。工場出荷時の電圧が表示されるはずです。「Apply」をクリックします。
10. メインプロファイルページには異なる倍率と電圧が表示されます。最も高い倍率の電圧から下げ始めます。毎回「Apply」をクリックして新しい電圧を有効化し、その後後述の安定性テストを行います。電圧を下げるたびにこれを繰り返します。
11. ORTHOSとHWMonitorを再度開きます。
12. RMclockの「CPU info」タブに移動します(ここでも温度や各種統計を確認できます)。
13. テストタイプを「Small FFTs – stress CPU」に設定し、テストをCPUに集中させます。
14. ORTHOSストレステストを45分以上実行します。
15. 安定性テスト中にクラッシュしなければ、さらに電圧を下げられます。0.025Vずつ下げて、BSOD(ブルースクリーン・オブ・デス)や警告エラーが出るまで繰り返すことをおすすめします。
16. ブルースクリーンが出たら、それが限界で電圧が低すぎるということです。BSODから再起動すれば、最後に安定していた電圧へ戻るはずです。安定/不安定だった電圧を紙に記録しておきましょう。
17. ORTHOSから警告やハードウェアエラーが出た場合も、電圧が低すぎます。電圧を上げて再試行してください。
18. 不安定になる電圧が判明したら、電圧を2段階ほど上げることをおすすめします。これにより不安定な電圧との間に安全マージンが生まれ、安定性が確保されます。多くの人はデフォルト電圧より0.150V〜0.250V低い値を最高倍率で達成できています。どこまで下げられるかはプロセッサーの個体差(許容範囲)によります。
19. アンダーボルティングを最大限に活かすには、その他の倍率についても最適な電圧まで下げておくとよいでしょう。