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CPUとは？

CPUは「中央演算処理装置(Central Processing Unit)」の略称で、通称：プロセッサーとも呼ばれるパソコンの「頭脳」にあたるPCパーツです。CPUの性能が高いほど「高速処理」が可能となり、他のパーツの能力を最大限発揮する事が出来ます。処理性能はCPUのシリーズ名、コア数、スレッド数、周波数(Ghz)などにより変わります。パソコンのCPUを作っているメーカーには大きく「INTEL(インテル)」と「AMD(エーエムディー)」があります。

■「INTEL(インテル)」と「AMD(エーエムディー)」とは？

○INTEL(インテル)

アメリカにあるCPUを設計製造している会社です。パソコン用CPUのシェアは世界最大でありデスクトップパソコンやノートパソコンに使用されています。それだけでなく、業務で使われるサーバーにも使用されており実績と信頼性があります。有名なシリーズ名としてCore i9、Core i7、Core i5、Core i3、Core2、Pentium、Celeron、Atom、Xeonなどがあります。Core iシリーズのコードネームは以下となります。
第1世代 Nehalem、第2世代 Sandy Bridge、第3世代 Ivy Bridge、第4世代 Haswell、第5世代 Broadwell、第6世代 Skylake、第7世代 KabyLake、第8世代 CoffeeLake

○AMD(エーエムディ)

アメリカにあるCPUを設計製造している会社です。主にデスクトップパソコン用のCPUを作っていますがノートパソコン用のCPUも作っています。業務用ワークステーションにも使用されており映像製作や動画編集、3DCG製作、CAD、DTPなどで活躍しています。有名なシリーズ名としてRyzen、FZ、Phenom II、Athlon II、Phenom、Athlon X2、Athlon 64、Duron、Athlonなどがあります。

■CPUとマザーボードの対応について

CPUの交換は下記2つの対応が必須です。

①M/Bのチップセットとソケットの対応

CPUの交換にはM/Bに搭載されているチップセットとソケットの対応が必要です。チップセットとはCPUを設計製造している会社(INTEL、AMD)がセットで製造しています。またソケットはCPUとM/Bを接続する形状(ピン数)をさしており、ほぼチップセットによって決まります。そのため、一部の特殊なM/Bを除きチップセットとソケットは同じ組み合わせとなります。対応は「M/Bチップセット番号」と「CPU型番」により決定します、対応しないCPUとチップセット同士では動作いたしません。そのため、交換するパソコンのチップセット(ソケット)からおおまかに対応したCPUを探すことが可能です。チップセットの対応を調べるにはCPU製造会社(INTEL、AMD)WEBサイトから確認が可能です。

②M/Bの型番とBIOS対応

CPUの交換にはチップセット以外に「M/Bの型番」と「CPU型番」の対応も必要です。各M/Bメーカーにより対応CPUは変わります、特にメーカー製パソコンに組み込まれているM/Bはチップセットが対応していてもCPU交換が出来ない場合が多くあります。またチップセットが対応していた場合でもBIOSが非対応の為交換が出来ない場合もあります。BIOSとはM/Bに接続されるCPUやVGA、KBやマウスなどを管理するソフトウェアで標準でM/Bへ搭載されています。メーカー製パソコンと異なり、BTOパソコンや自作パソコンに使用されるM/Bは対応CPUが多くBIOSもアップデートで対応することが可能です。BTOパソコンや自作パソコンの対応情報については各M/BメーカーWEBサイトから確認が可能です。メーカー製パソコンについては基本的にユーザーでのCPU交換は推奨されていないため対応CPUやBIOS情報はほぼ公開されていません。

■CPUの冷却について

Windowsやアプリケーションの高度化によりCPUにかかる負荷は年々大きくなっており、より高速に処理できるよう消費電力、発熱ともに大きくなっています。そのためCPUは空冷や水冷のCPUクーラーにより冷却される仕組となっております。以下その特徴と取り付け、メンテナンスについての説明となります。

○空冷クーラー

空冷クーラーはコストパフォーマンスと高い信頼性が特徴です、一般的な使用には空冷クーラーがお勧めです。仕組はヒートシンクとよばれる熱を伝え放熱する金属をCPUへ取り付け、電動ファンによりパソコンケース内部へ放熱します。メリットはヒートシンクと電動ファンのみで構成されるため低コストで静穏化と冷却性能を両立できコストパフォーマンスがよく、部品点数の少なさから故障や障害に強い特徴があります。デメリットとしてはCPUからの熱をパソコンケース内へ放熱する仕組のため、熱を排出するエアフロー(熱い空気の流れ)をしっかりと行う必要があります。また、冷却性能はヒートシンクの大きさと電動ファンの風量に影響される為、一般的なパソコンケースでの冷却性能は水冷クーラー以下となる傾向があります。

○水冷クーラー

水冷クーラーは効率的で高い冷却性能が特徴です、ゲームなど負荷の高い処理を行うには水冷クーラーがお勧めです。仕組は液体を使いCPUで発生した熱を水冷ヘッドからケース側面に取り付けたラジエーターを介してパソコンケース外部へと放熱します。メリットは大容量のラジエーターを使用すると空冷クーラーに比べ冷却性能をあげることが可能です。また発生した熱の大部分をパソコンケース外部へ放熱できるためパソコンケース内のエアフロー(熱い空気の流れ)は空冷クーラーに比べ問題になりにくい特徴があります。デメリットとしては水冷ヘッド、電動ポンプ、ホース、ラジエーター、クーラント(液体)と部品点数が多く複雑な構成となっている為、空冷クーラーに比べ故障や障害が発生しやすくなっています。また冷却性能と信頼性を確保しようとした場合、空冷にくらべ3倍から5倍程度の費用が掛かりコストパフォーマンスをあげることが難しくなります。

○取り付け

CPUクーラーに水冷/空冷の違いはありますが使用には正しい取り付けが必要です。取り付け方法は各マニュアルにあるとおりに行えば問題はありませんが一度取り付けたCPUクーラーを取り外して、再使用する場合は注意が必要です。再取り付けには必ずCPUグリスを使用いたします。これは金属で出来ているCPUとヒートシンクや水冷ヘッド間で効率的に熱を伝えるためとなります。もしCPUグリス無しで使用した場合は熱によりCPUやM/Bが破損する場合もあります。

○メンテナンス

CPUクーラーは定期的なメンテナンスが必要です。水冷/空冷の違いはありますが、CPUクーラーは最終的には空気で冷却しているため熱を放熱するヒートシンクやラジエーターがホコリで詰まると冷却性能が不足します。そのまま使用した場合には性能低下や熱暴走をだけではなくパソコン本体の破損につながる恐れがあります。使用頻度にもよりますが、毎日使用しているパソコンは1年に一度はエアーダスターなどでホコリを飛ばし空気が流れる状態を維持すると安定して長期間使用することが出来ます。