20分でグラフィックカードを水冷する方法

ご存知ないかもしれませんが、PC 内で最も熱くなるコンポーネントは CPU ではなく、実はビデオカードです。

今日の高性能GPUは、ハイエンドCPUの2～3倍の熱を放出します。これは通常、ゲーム中にファンの騒音がひどくなり、気が狂いそうになるほどです。（アップグレードの準備はできていますか？次のGPUを選ぶ際は、最高のグラフィックカードに関する当社の専門家によるレビューをご覧ください。）

しかし、この問題を簡単に解決する方法があります。それは水です。厳密に言えば「液体」です。なぜなら、通常は不凍液のような物質だからです。しかし、現代の言葉で言えば、水冷です。熱心なマニアは長年、ビデオカードのノイズを最小限に抑えるために、独自の冷却装置に頼ってきました。

メインギアクローズアップ2 — このMaingear Epic Forceは、4つのGPUを静音かつ冷却するために水冷システムを採用しています。この冷却システムも、部品代だけで1,000ドル（約1000万円）以上かかります。

カスタム水冷の問題は、簡単でも安価でもないことです。EKブランドのGPUウォーターブロックは軽く100ドル以上しますが、これにはホース、ポンプ、ラジエーター、リザーバーなど、必要な部品は含まれていません。結局のところ、ビデオカードのカスタム水冷は、オプションによってはビデオカード本体と同じくらい、あるいはそれ以上の費用がかかる可能性があります。

マリオである必要はない

嬉しいことに、もっと簡単な方法があります。しかも、マリオのような配管技術は必要ありません。2年前に購入したGPUを壊すリスクを負う勇気がついに湧いてきて、水冷化したいと思ったら、素早く、そして比較的安価に実現できます。

本格的なカスタム液冷システムではなく、市販のクローズドループ液冷システムを使うこともできます。例えば、NZXTはクローズドループ用のG10ユニバーサルブラケットアダプターを提供しており、ArcticはGPU冷却用のキットを提供しています。

NZXTと同様に、Corsairも自社製クーラー用のブラケットを提供しています。本日のハウツーでは、CorsairのHydroシリーズHG10 A1を使用します。これは35ドルの金属製ブラケットで、多くの人気Corsairクーラーに取り付けることができます。

再利用

CorsairのHG10 A1ブラケットの哲学は、明らかに環境に配慮したものになっています。CPUクーラー（もちろんCorsairブランド）を新しいクーラーにアップグレードしたら、GPUにHG10 A1を取り付けて古いものを再利用する、という考え方です。汎用性を追求した設計もありますが、CorsairのHG10 A1は、工場出荷時のリファレンスデザインに準拠した、一部の人気GPUに特化しています。Asus、Gigabyte、MSIなどの高度に改造されたGPUは、カスタムデザインを採用していることが多いため、動作しません。

GPUプロジェクトでは、リファレンスカードのRadeon R9 290を使用しました。念のため、写真と動画のダミーとして、故障したSapphire Radeon R9 290Xを使用しました。ただし、どちらのカードも同じレイアウトで、物理的にはほぼ同じです。

このアップグレードは非常に簡単で、PCの組み立てに慣れている方であれば20分で完了します。ただし、リスクはあります。PCを分解するのが苦手な方、不器用な方、壊しても責任を負えない方は、この作業は行わないでください。

削除2 — 標準クーラーを取り外すには、周囲のネジを外し、テンショナーからネジを取り外します。

Radeon R9 290から標準クーラーを取り外すには、カードの周囲にある12本の大きなプラスネジを外します。次に、テンショナーから4本の小さなネジを外します。作業台の上に置くとネジが跡形もなく転がってしまうので、明るい色のコーヒーカップやマグカップなどを使ってネジを保管することをお勧めします。

Radeon R9 290 または 290X の標準ファンシュラウドを取り外すには、カードの I/O 部分から 2 本のネジも取り外す必要があります。

すべてのネジを外したら、PCBをクーラーアセンブリから慎重に取り外します。少し力を入れて放熱グリスを剥がしてください。無理やり外さないでください。もし外れない場合は、ネジを外すのを忘れていないか確認してください。

ガッツ — Radeon R9 290を分解した様子です。Altoidの缶はネジや細かい部品を収納するのに使います。

ファンシュラウドを取り外す

PCBからクーラーアセンブリを取り外したら、プラスチック製のファンシュラウドも取り外す必要があります。Corsairは純正ファンの再利用を推奨しているため、この作業が必要です。これもまた環境に配慮した取り組みですね。そうでなければ、ファンは電子廃棄物のゴミ箱行きですよね？ファンシュラウドを取り外すには、ファンシュラウドの周囲にある小さな黒いネジを外す必要があります。ネジは6本あります。

ファンシュラウドをクーラーアセンブリから優しくこじ開けて分離します。標準のファンを取り外すには、ヒートシンクアセンブリを裏返し、ファンを固定している3本のネジを外します。ネジはすぐに見え、三角形になっています。

同じ3本のファンネジを使って、ファンをHG10 A1ブラケットに取り付けます。ただし、その前に、ファンの配線をビデオカードのファンヘッダーコネクタに届くように配線してください。配線が正しいことを確認するには、まずファンをブラケットに置き、次にブラケットをGPUのPCBに置きます。

ファンをブラケットに取り付けたら、HG10 A1に付属の黒いプラスチック製ファンシュラウドを取り付けます。取り付けには、Corsairがキットに同梱しているネジを使用してください。

ブラケットをPCBに取り付ける前の最後のステップは、ブラケットに適切な4つのスタンドオフスタッドを取り付けることです。使用するスタッドは使用するクーラーによって異なりますので、マニュアルをご確認ください。

ブラケットをセットアップしたら、PCBに取り付ける準備が整いました。必要に応じて、クーラーのウォーターブロックまたはコールドプレートをブラケットに取り付けることもできますが、作業が面倒になります。正しい取り付け方法は、HG10 A1ブラケットをPCBに取り付けてからコールドプレートを取り付けることです。

取り付ける前に、ブラケット上のサーマルパッドを保護するプラスチックテープを必ず取り外してください。

ブラケットを取り付ける

これで、ブラケットをGPUのPCBに取り付ける準備が整いました。取り付ける前に、ブラケットのサーマルパッドから保護フィルムを必ず剥がしてください。これらのパッドは、カード上のRAMと電圧調整モジュールに接触し、金属フレームへの熱の逃がしを助けます。あとは、コールドプレートまたはウォーターブロックをGPUに取り付けるだけです。

すでにサーマルパッドまたはサーマルペーストが塗布されている新しいクーラーを使用している場合は問題ありません。再利用する場合は、表面をきれいにし、サーマルペーストを塗り直してください。こびり付いたサーマルペーストの除去には、ArctiClean をお勧めします。アドバイスとして、コールドプレートを締め付ける際は、あまり力を入れすぎないようにしてください。GPUコアが露出しているため、ひび割れたり欠けたりするとビデオカードが壊れてしまいます。幸い、周囲には金属製のシムが付いており、カードの損傷を防ぐ補強材として役立ちます。

このプロジェクトでは、Corsairの「古いクーラーをそのまま使える」というアイデアを試してみることにしました。そこで、HG10 A1ブラケットに付属のつまみネジで取り付ける古いH60クーラーを使うことにしました。GPUを取り付けたら、ポンプとファンをマザーボードの近くのヘッダーコネクタに接続して、電源を入れてください。マザーボードのBIOSに入り、電源コネクタの電圧を上げるのも良いでしょう。マザーボードによっては、ポンプを適切な速度で動作させるのに十分な電圧が供給されない場合があり、問題が発生する可能性があります。

ウォーターブロックン — 最後のステップは、コールドプレートまたはウォーターブロックを取り付けることです。

パフォーマンスはどうですか?

カードを組み立てたら、実際にシステムに組み込んでテストしてみました。今回は、Core i7-6700K Skylake、16GB DDR4/2666、Kingston HyperX Predator SSD、Windows 8.1 を搭載したマシンです。

最悪のシナリオを想定してカードを試してみようと思い、悪名高いFurmarkストレステストを使用しました。GPUメーカーはFurmarkを「パワーウイルス」と呼んでおり、あまり好ましく思っていません。

比較のため、まず Radeon R9 290 を標準クーラーで動作させ、FurMark を 8x AA に設定しました。この設定では、標準クーラーでカードの温度がすぐに 94 度に達しました。AMD は、Radeon R9 290 および 290X カードが最初にリリースされたときに、その騒音についてかなり批判を受けました。このカードのドライバーまたは BIOS がそれらの苦情を反映しているかどうかはわかりませんが、ファン速度を上げてカードの騒音を異常に大きくする代わりに、私が持っていた 290 カードではパフォーマンスを抑制しました。カードの標準速度は 947MHz ですが、フル負荷時にはゆっくりと 916MHz まで低下しました。実際には、ファンをはるかに高い速度に設定しないと、カードを標準の 947MHz クロックで動作させることはできませんでした。

ちなみに、290と290Xのファンは非常にうるさく、甲高い音を立てるので、システムと同じ部屋にいたくないと思うでしょう。マルチGPUのビットコインマイニングマシンを実際に使用した経験から、そのことはよく分かります。

では、HG10 A1とH60はどうでしょうか？かなり優秀です。空冷クーラーでは簡単に94℃に達し、クロック速度がスロットルバックし始めるのが分かりましたが、水冷クーラーでは同じFurmark負荷で56℃を維持しました。ただ一つ、負荷時にGPUにファン速度を制御させたところ、画面が真っ黒になりました。カードは常に56℃で動作していると認識しているため、ファン速度が上がらないのです。これがクラッシュの原因だったと思います。MSIのAfterburnerユーティリティを使えば、ファン速度を手動で上げることができます。

結論

予想外だった問題の一つは、ラジエーターの取り付け場所でした。ほとんどの場合、ケース底面かケースドアにしか設置できません。H60のホースの長さを考えると、GPUの上まで配線するのは不可能でした。多くの場合、そのような配置はうまくいきません。そのため、ラジエーターが制限要因となるため、それを考慮して計画を立てることが重要です。

しかし、パフォーマンスを考えればケースを捨てる価値があるかもしれません。水冷にすることで発熱と騒音が大幅に軽減され、空冷で感じたようなスロットリングも発生しませんでした。35ドルのブラケットを使った20分の作業（古い水冷クーラーを使っていたと仮定）としては、悪くない結果です。