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Life

550円のマザーボードでパソコン自作:ファンを取り付けてCPUを冷やすぞ編③

By 2022年4月2日No Comments

2月末にフットサルで試合で相手選手との交錯時に足の指を怪我してしまい。歩くのも痛い。服がふれるだけでも痛い。すこしかすったり触れるだけで小指を角でぶつけたくらいの痛み。マシになってるものの1ヶ月ほどたついまも痛い。怪我直後はフットサルで体動かすこともできなかったのでインドア活動にいそしむ。この自作パソコンはよいおもちゃになってくれた。

550円でマザーボードが買えたので初めてパソコン作ってみたけど失敗した話①

550円のマザーボードでパソコン自作リベンジしたらうまくいけそうやんでもあかんやん編②

に続く話。

たまたまハードオフでみつけたあこがれの剥き出しのマザーボードが550円で売られていた。小さな街や工場みたいでおもちゃとして買おうとおもってからメモリやCPU、電源がその店舗に売られているのがわかり組み立てたくなったのが今にいたる。興味は前からあってもきっかけがなかったり全然構成が頭に入ってこなかったので、全世界のインフラといえるパソコンを最低限の基本構成を体をつかって参考書程度の予算で学ぼうという趣旨。四苦八苦をし失敗しつつ学び、現在のリベラルアーツとしての確立を目指す(お酒を飲みながら適当に)。

調べてみたりはするものの未経験で知識なしジャンクやしええやろのダメ元の勢いで始めているのでしょっぱなはCPUから違ってあわず撃沈した①話。

諦めきれずメルカリで型番を調べて購入。前より安く高性能のものが手に入った。そしてなんとあこがれのLinuxOS(Ubuntu)がしかもHDD/SDDなしでUSBのみでついに起動。いちいち調べるのに(調べるべきものを調べる作業 CPUやマザーボードには型番があるなど)時間は割かれているもののCPUを変えてパーツはめてからとんとん拍子にいって驚いた。

が、問題はうごきがぎこちなく。急にシャットダウンされる。このままでは甥っ子たちに触ってもらえない。今回はここをなんとかしたい。

CPUクーラーを取り付ける

現象

この強制シャットダウンは怖い。あってはいけない。OS起動時に限らず、最小構成のマザーボードを起動しているだけの時でも起きていた。主電源から落ちる。②話の時に書いたようにCPUが激アツだったのを思い出してみるとやはり熱い(今回はびびって触れるか触れないか程度でだいたい把握)。CPUが熱くなりすぎると強制終了する機能があるらしく電源を入れ直しても起動しないがしばらく時間を放置してから起動するのでおそらくそれだろうと。

温度管理は重要

頭にあるのはラズベリーパイ通称ラズパイという小さいコンピュータでHDDやSDDなしでUSBでいけるんちゃうかとおもったのもmicroSDで動いていたのを知っていたからだし取り付けはできるもののCPUファンらしきものがなかったので起動させるまでくらいなくてもいけるやと思って進めてきた。が実用的にするためにはCPUをいかに冷やすかが大事ということを学んだ。大事というのは動くか動かないかに関わる根本的な部分という意味でもあるし、パフォーマンス向上と温度が強い相関性がある。ということでもある。思い返すと得てして重要な装置とされるところは電気が集まるところでまた熱を帯びやすい。内発的なものや装置の外の環境によるものをどうするのか、今回はジャンクのおもちゃだから良いものの使用用途によっては死活問題になるような重要な問題になる。 

そういえばこれを書いていて思い出したのが、たまたまmrubyの開発者のお一人とお話しをさせて頂く機会があったのを思い出した。mrubyはもともと日本初で世界でも利用されているプログラミング言語のRubyをIoTなどのコンピューターで使うことを想定し、軽量化を目的とされた言語。

mruby は、組み込みシステム向けの軽量なRuby言語処理系である。このプロジェクトはRubyの開発者であるまつもとゆきひろがリーダーを務めており、100人以上がこのプロジェクトに貢献している。https://ja.wikipedia.org/wiki/Mruby

Rubyという言語の存在を知ってる程度だった自分がその開発者の方とお話しする機会で聞けることなんてしれてるかトンチンカンなだけだが、Ruby開発者のまつもとゆきひろさんもいらっしゃる場でその当時mrubyに注力しているというお話しもあり。開発者の方にmrubyはどういう場所で使われるものなんですか?と何もしらないので基礎のキの質問(いつものごとく。どの分野でもたいがいそう。キに触れてれば自分としては上出来。)をする。すると「工場で使われているコンピューターやでザジたるサイネージなどでの発熱がなくなるんです」という話をされていたのを思い出した。その時もたしか「熱。。ですか??」という反応を自分はしていた。

その後説明してくださったことと今回のCPUの発熱の問題は共通点がある。デジタルサイネージや数多くの電子製品の発熱を抑えるということは動作の負荷をへらすことになり、それは安定性にもつながるし処理を軽量化することで電力を減らすことができる、大量の装置を動かす場合はそのメンテナンスも大変だし軽量化による電気代の節約も大きい。というわけでなめたらあかんことがわかった。

ハードオフ出陣

ほんで、冷却ファンを手に入れねばならない。まずはハードオフよりメルカリのが安いことが多いのを学んだので調べてみると中古の安いやつでも1500円周辺で安い新品とそう大差なかった。そこでやはり今回もハードオフに行って確認することにした。

頭に残っていたこのゾーンを確かめたくなった。

でもファンらしきものはなく、他の棚にもない。でもひとつだけあった。。この山からたったひとつだけ。で型番に値段のシールが貼ってあるので店員さんに剥がしてもらって確認スペースで写真をパチリ。取り置きしてもらってる間に型番を調べべて自分の550円マザーボードに合うのかをしらべた(CPUの件から学ぶ)ら、なんと合致する!!!

Intel CPUクーラー LGA1150/1155/1156 OEM (インテル E97378-001) しかもわけわからんメーカーやなくインテル製品。

きたで。これや。値段も330円。完全勝利や。シールが邪魔で確信はできへんけどためすしかない。購入。ファンとCPUをの熱伝導の効率を良くするためのグリスはつけずにやることに。都度分解作業するのもの面倒になるし液体が数十度も温度を下げるほどのものでもないだろうから(本来はつけないといけない)パソコンで温度が測れるみたいやからそれをみてあかんかったらにする。

この発掘感、狩り感。ハードオフならではでしょう。たしかにネットで探し当てられる正確性や確実性も便利だけれど行ってみないとわからないや運もためされる。よく通う人の気持ちがわかった。おもしろい遊び場がひとつ増えた。

CPUファン観察・設置

自作も分解も経験がないので始めてCPUファンを手に取ってながめてみる。

イメージではファンが高速回転して冷やし続けてるものだと思っていたけど、ファンだけではなく構成されている多くの部分を金属アルミで設置部分が銅らしい。熱を吸い上げて、放熱するために空気の設置面を増やしそこに風を送り込む。てな感じやと思う。なのでファンについて調べてみると水冷でもなくファンすらないものも存在していた。その代わり金属部分がやたら大きい。人間でいう心臓部や脳の部分で喩えられるCPUがいかにパソコンの中心的役割を担い、そのパフォーマンスを維持・工場させるためにファンがあるということがわかってきた。最初は無くてもいいとおもったし、今のパソコンの部品価格からしたら1000円もくやしく感じたけどしっかり予算は割くべき部品やなあと。

ただ取り付けはスムーズではなかった。自分はCPUファンの構成物を理解していないのでファンと型番だけチェックしていたけれどそれでは足りない。詳しい方ならすでに画像でお気づきかもしれないけれど4角のピンが一つすでにない。マザーボードにとりつけるのに必要な箇所。それだけでははなく、残りのピンも刺さらない。調べると昔のマザーボードでは非常に固いのはよくある話らしいのだが、何度トライしてもはいらない。てかいや基盤や部品のしなり具合や剥がれだし具合からして絶対これ破壊してまうやろとおもって何度も中止。ピンが古くてあわなくなったものあるそうだけれど、何度もやってるうちに絶対にサイズちゃうわと思い始めるピンの高さはマザーボードとCPUとファンの高さの距離を調整できる結構重要なものだそうだそうでピンだけでも数百円で買える。だか自分としては「冷えれば良い」きっとこの銅部分がCPUに軽く触れるか、届かなくてもファンだけでどれだけ冷えるかも試したかった。ピンの一部を切除しちぎりとって(画像の白い透明の突起部分)一部だけ差し込めるようにし、上から乗っけてみることに。
CPUファンピンにも電源

結果

うごいた。
シャットダウンされへん!

おー。動作状況が知りたくて確認すると、CPUが4つ並んでるのはこのCPUがクアッドコア(4コア)だから別々で稼働状況が表示されるんやね。
中断のメモリは1Gを2枚刺しているのでこのウインドウを表示させるだけでも50%の使用状況。
ネットワークはwifi機能はなく、有線LANも刺してないのでなんのやりとりもない。

にしても。。動かん。。。

勝利の美酒に酔いしれるために有線LANとブラウジングを始めようとしてら固まる。。せめてブラウジングでもできれば他の人にさわってもらえるレベルになると考えていたのに。。。

たしかにシャットダウンはされなくなったけど画面がうごかないのでCPU温度を見ることのもままならん。

こうなるのは思い当たる節がある。きっとメモリ不足だろう。きょうびラズパイの最新モデル4ですら4GBはある。Ubuntsuが要求するスペックに遥か届いていないこと。メモリ不足の状態で戦っていたときを思い出す。

550円でひろったマザーボードがここまで動くようになっただけでも大満足だしもうここで終わって良い。

でも。。なんか表示はされたけどパソコンとしては利用できないのが気に掛かる。誰かに剥き出しの基盤をみせれば興味はもっても触ってみて動かないのはおもしろくないだろう。

次回

メモリを増設しよう。それで動くかを試そう。

目指せラズパイ超え。

ドンキや量販店の格安パソコン超え。