(2006.02.22)
K6-2のファンレス実験
K6-2/450AHX(2.4v)とK6-2/500AFX(2.2v)でファンレス実験を行ったので、結果をまとめておく。使用したマザーはASUS P5A-Bで、室温20℃、篋体開放状態でテストした。使用OSはWindows Meで、高負荷のゲームをプレイして温度を測定した。温度計測にはBIOSの値とPC AlertV(PCAV)を用いた。なお、BIOSとPCAVの間には約8℃の温度差があるが、理由は不明。
K6-2のファンレス時の温度(室温20℃)
| CPU | Clock/Vcore | PCAV | BIOS | Heat-sink
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| K6-2/450AHX? | 300MHz/2.0v | 47℃ | 55℃ | small
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| K6-2/500AFX | 300MHz/2.0v | 37℃ | 45℃ | medium
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| 400MHz/2.0v | 42℃ | 50℃ | medium
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使用したCPUはK6-2/500AFXとK6-2/450AHX。伴にクロックダウンした上で、コア電圧を2.0vまで降圧した。450の方はクーラー直付けタイプで枝番は不明だが、消費電力などからAHXと判断した。また、クーラー直付けのために、ヒートシンクの換装も不可能(面倒)で、単純にファンを外しただけの状態でチェックした。500AFXの方はAlpha社の中型のヒートシンクを使用している。
K6-2の熱耐性
| 末尾記号 | 熱耐性
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| **Q | 60℃
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| **X | 65℃
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| **R | 70℃
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| **K | 80℃
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| **Z | 85℃
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上記のいずれの環境でも安定動作を確認した。ただし、同じ300MHz/2.0vという条件でも、450AHXと500AFXでは温度が10℃も異なっている。ヒートシンクの大きさが異なるが、それだけでは説明できないほどの違いになった。やはり、コアの違いによる発熱量の差はかなり大きいと見てよいだろう。なお、Celeron 566などでは、通常使用時と高負荷時で10℃近い温度差が出たが、K6-2では1〜2℃の差しかなかった。常時この温度と考えてよいだろう(ただし、篋体をクローズすると約15℃の差が出た。ケースからの排熱の問題は大きいようだ)。
一応、400MHzでもファンレス動作は確認できたが、冬場に50℃という温度は不安である。なお、K6-2は枝番の末尾記号が熱耐性が表わしているが、「X」は熱耐性が65℃を意味する。したがって、このままでも許容範囲内だが、夏場は室温が10℃近く上がるし、篋体を閉めれば更に5℃くらいは上がる可能性がある。そうした状況でも60℃に抑えたい…となると、このテスト環境ではBIOS表示で45℃に収まらないといけない。すなわち、静音安定第一主義の私としては、K6-2/500AFXの300MHz/2.0vをSocket 7 CPUの上限と考える。
■付記:クロックダウンと降圧について
一般に、クロック数は消費電力に比例し、コア電圧は二乗で消費電力に比例する、と言われている。したがって、クロックを500MHz→300MHzにダウンすれば消費電力は60%になり、コア電圧を2.2v→2.0vに降圧すれば消費電力は(2.0/2.2)^2=83%になる。両方の効果を重ねあわせれば、0.6×0.83=0.5となり、消費電力は半分になる計算だ。K6-2/500AFXは通常12w、最大21wなので、単純計算でそれぞれ6w/11wになる。MMX Pentium 166(6w/13w)と同レベルで、ファンレス化も十分な可能だ。これは今回の結果とも一致する。
ただし、そんなに単純に比例関係が成立するのかというと、疑問な点も多い。実感として、クロックダウンや降圧の効果はそこまで大きくないように思う。今回の実験でも、300MHzと400MHzでは3割以上の差があるのに、温度(室温20℃からの上昇分)は+25℃と+30℃で2割しか違わない(BIOS表示の温度)。発熱自体がそれほど減らないのか、放熱システムの問題なのか、ちょっと判らない。よく、リーク電流による電力消費が問題になるが、プロセスルール0.25μ程度のSocket 7 CPUでは、それほど深刻ではないと思う。
と言うことで、理論は理論として目安にはなるが、実際は自分のマシンでモニタリングしながら決めるしかない、ってことだと思う。
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