サーマルコンパウンドの理解方法：完全ガイド

パソコンを冷却しようとしても、なぜか熱くなりすぎてスロットリングやクラッシュが始まる、という経験は誰にでもあるでしょう。熱の蓄積は、CPU、GPU、RAM、SSD、VRAM、VRM、さらにはチップセットなど、ボックス内のさまざまな発生源から発生する可能性があります。通気性の良いケース内であっても、これらのコンポーネントが良好な状態を保ち、適切に機能するには、優れた熱伝導方法が必要です。それに加えて、特にハードウェアが過負荷状態やオーバークロック状態にある場合、少量の放熱グリスやパッドがどれほど重要であるかを見落としている人が多くいます。通常、目的はこれらのパーツから冷却ソリューションに熱を伝達することであり、そこでサーマルインターフェースマテリアルが役立ちます。ほとんどの場合は放熱グリスを使用することになりますが、他にもさまざまな選択肢があります。

機器が熱くなる場合、多くの場合、ヒートシンクとコンポーネントの接触が不良であるか、放熱コンパウンドが乾燥しているか、そもそも適切に塗布されていないかのいずれかです。信じられないかもしれませんが、微細な溝や不均一な取り付け力といった小さな点が大きな違いを生むことがあります。標準構成では熱伝導性能が十分に優れているように見える場合もありますが、オーバークロックを始めたり、より暖かい環境で生活したりすると、その違いがはっきりと分かります。接触が良好であれば熱の流れも良くなり、すべてが低温に保たれ、サーマルスロットリングを回避できます。確かに、最も簡単な解決策は放熱グリスを塗り直したり、放熱パッドを交換したりすることですが、その過程ではいくつかのコツや注意点があります。

熱伝導を改善し、ハードウェアをより低温に保つ方法

サーマルペーストの塗布：基本と重要性

放熱グリスは、冷却に関しては縁の下の力持ちのような存在です。ヒートシンクとチップ表面の間の微細な溝や凹凸を埋める役割を果たします。基本的には、接着剤のような役割を果たし、熱が小さな空気層で跳ね回らないようにします。空気は熱伝導率が非常に低いため、空気の隙間をなくすことが重要です。放熱グリスは、CPU または GPU の表面に均一に塗布するのに十分な量 (通常はエンドウ豆または小さな米粒大) を塗布します。量が多すぎるとグリスがはみ出して導電性がある場合はショートする可能性があります (詳細は後述)。量が少なすぎると隙間ができ、熱伝導率が低下します。最も簡単な方法は、小さな塊を落とし、ヒートシンクを取り付けて、重みで自然に拡散させる方法です。

ほとんどのサーマルペーストはシリンジに入っているので、適量を塗布するのは簡単です。安価なものの中には小袋に入っているものもありますが、特に注意しないと、ぐちゃぐちゃになってしまう可能性があります。重要なのは、塗りすぎずにしっかりと塗布することです。熱伝導率（通常はW/mKで表記）に応じて、ペーストの性能が高いほど、コンポーネント自体を加熱することなく、より多くの熱を逃がすことができます。熱伝導率が高いほど性能は優れていますが、時には手間をかけずに塗布することが重要になることもあります。

サーマルペーストの塗り直しが重要な理由

時間の経過とともに、放熱グリスは乾燥したり、ひび割れたり、埃が付着したりして、熱伝導が阻害されることがあります。一般的なデスクトップパソコンでは、特にPCを酷使している場合は、数年後には温度が上昇していることに気付くかもしれません。再塗布は簡単ですが重要です。古いグリスをイソプロピルアルコール（90%以上のイソプロピルアルコールが推奨されている人もいます）で拭き取り、表面をきれいにしてから、新しい放熱グリスを塗布するだけです。私が学んだ良いヒントは、再塗布の前後で温度をチェックして、実際に冷却が改善されているかどうかを確認することです。なぜなら、グリスが劣化しているだけで、必要以上に温度が上昇している場合もあるからです。

用途に合った適切なタイプのサーマルコンパウンドを使用する

すべてのサーマルインターフェースマテリアルが同じというわけではありません。アップグレードやゼロから構築する場合、これらの違いを理解しておくと役立ちます。VRAMやVRMにはサーマルパッドが便利です。厚みがあり、特にカット済みまたはコンポーネントに付属している場合は取り付けが簡単です。ペーストよりも効率は劣りますが、完全に平らな表面でなくても問題ありません。一方、CPUやGPUの場合は、優れた熱伝導性を提供するサーマルペーストが通常最適な選択肢です。

より本格的な冷却を求める場合は、IHS（Integrated Heat Spreader）の下にはんだTIMが使用されることがあります。これは、熱伝導を可能な限り効率的にする必要があるハイエンドCPUやオーバークロックCPUでよく使用されます。最近のプロセッサでは、熱伝導率（60W/mK以上）が非常に高い液体金属化合物が使用されることもありますが、適切な断熱を行わないとアルミ部品の腐食や回路のショートなどのリスクがあります。心臓の弱い方にはお勧めできません。

断熱材のアップグレードまたは変更を検討するタイミング

負荷がかかった状態でも常に温度が高く、サーマルペーストを塗り直しても改善しない場合は、高品質のサーマルペーストやサーマルパッドへの切り替えなど、より良い解決策を検討する時期かもしれません。純正のサーマルペーストが不適切な場合や、オーバークロック設定に適していない場合があります。また、ヒートシンクがしっかりと均等に取り付けられていることを確認してください。均一な圧力がかかっていないと、最高のサーマルペーストを使用しても接触不良が発生する可能性があります。

ちなみに、サーマルコンパウンドを交換した後は、必ず温度をモニタリングしてください。HWInfo、MSI Afterburner、あるいはBIOS温度計などのソフトウェアを使えば、状況が改善したかどうかを確認できます。また、ヒートシンクの埃を取り除き、ファンが正常に動作していることを確認することも大きな効果があります。

まとめ

• 温度が予想よりも高くなったり、パフォーマンスが低下したりする場合は、サーマルペーストを再度塗布してください。
• ペーストは適量（CPU の場合はエンドウ豆大の塊程度）使用してください。
• 再塗布する前に表面を徹底的に清掃してください。アルコールが効果的です。
• 伝導率の良いサーマルペーストを選択してください（W/mK が高いものを探してください）。
• 取り付け圧力をチェックし、均一な接触を確保して最良の結果を得てください。

まとめ

PCを涼しく保つには、ただ大型のクーラーを買うだけでは十分ではありません。放熱グリスを塗り直したり、ヒートシンクを締め直したりするだけで、目に見えて違いがわかることもあります。ほんの少しの油脂が全体の温度にこれほど影響を与えるというのは少し奇妙に思えますが、まあ、テクノロジーというのは大抵、物理と接触に関する些細な問題に過ぎないのですから。これで少しでも理解が深まったでしょうか。熱伝導をいじるのは必ずしも楽しいことではありませんが、マシンがオーバーヒートしたりスロットリングを起こしたりする場合は、非常に重要な問題です。頑張ってください。そして、温度が下がりませんように！