KT333 ノースブリッジの発熱

これまで、マザーボードのノースブリッジの発熱はあまり気にしたことがなかったのですが、やまやまさんの BBS で「KT333 の発熱は凄い」という話を聞きました。
そこで、私の EP-8K3A+ のノースブリッジの発熱を調べてみようと思います。

サーミスタの取り付け

サーミスタを以下の 2ヶ所に取り付けました。

▼ ノースブリッジの基板裏側部分（左が全体図、右がノースブリッジ付近の拡大図）

▼ ノースブリッジヒートシンクの中央部分（シンクは購入時についていたヤツを使用しています）

温度測定

▼ AthlonXP 1600+＠1743MHz（166*10.5 / 1.85V） / Vddr 2.8V / マザーは SEIGI-1GOU に装着 / 室温 28.5℃

	ノース基板裏側	ノースシンク	CPU 内部	システム
PC 起動前	28.4℃	28.4℃	-	-
20分アイドル直後	57.0℃	53.0℃	56.5℃	32.0℃
π 838万桁完走直後	60.9℃	56.1℃	61.5℃	32.0℃

ノースブリッジの温度がかなり高くなっています。
特に、ノース基板裏側温度が CPU 内部温度とほぼ同じであるのにはかなり驚きました。
ノース基板裏側とノースシンクとの温度差が 4～5℃ありますが、これはノースシンクのすぐ隣で Hedgehog-typeW が空気を吸い出しているため、ノースシンク周りの空気の流れが良くなっていることが原因であると考えられます。

続いて、ノースシンクに 4cm 角チップファンを吹きつけ方向に設置して温度変化を調べました。
なお、チップファンを取り付ける際、PC はシャットダウンしていません。
π 838万桁完走後、稼動中の 8K3A+ に無理やり取り付けて実験を続行しました（爆）
ファンが回ってる状態で取り付け作業を行ったので、かなり緊張しました (^^；
＃現在、8K3A+ は OC 専用マシンであるため、普段もこのチップファンを使用しています。

▼ 4cm 角チップファン

▼ 稼動中の 8K3A+ にチップファンを追加した場合の結果

	ノース基板裏側	ノースシンク	CPU 内部	システム
20分アイドル直後	48.4℃	37.5℃	55.0℃	32.0℃
π 838万桁完走直後	50.8℃	38.6℃	60.5℃	32.0℃

チップファンなしの場合と比べてノースシンク温度がかなり低くなってますが、これはサーミスタがチップファンの吹きつけ方向の風をモロに受けているためであり、温度が激減するのは当然であると考えられます。
ノースシンク温度は、ここでは全く参考になりませんネ。

ここで重要なのは、チップファンの風を全く受けていないノース基板裏側温度です。
ここの部分の温度変化は、ノースチップ自体の温度変化とほぼ同じであると考えられます。
結果を見ると、チップファンなしの場合と比べてアイドル時で 8.6℃、π 完走時で 10.1℃ 下がってます。
π 実行時の温度上昇も、チップファンなしの場合と比べて少ないことが判ります。
ごく標準的なチップファンですが、あるとないとではノースブリッジの温度が全く違うようですネ。

まとめ

これまで CPU 温度ばかり気にしてきましたが、ノースブリッジの発熱もかなり大きいことが判りました。
私の環境ではチップファンなしでも問題なく動くようですが、排熱効率の悪い本体ケースに入れた場合、ノースブリッジが熱暴走するかもしれません。
また、オーバークロックして使う場合、ノースブリッジにより大きな負荷がかかるので、チップファンは必須アイテムであると言えます。

2002/09/14 追記

もう一つの冷却方法

ノースブリッジの意外な冷却方法を発見してしまいました～♪
まずは、↓ この図を見てください。

これは、ノースブリッジ付近を上から撮影したものです。
CPU クーラーは Hedgehog-typeW で、左にデルタ爆音ファン（6800rpm）、右に標準ファン（5400rpm）が付いています。
AthlonXP 1600+＠1743MHz（166*10.5 / 1.85V）で使用するときは、静音性の観点からいつもファンコントローラでデルタファンの回転数をかなり落としています。
ファンコントローラにパルスセンサがついてないので具体的な回転数は判りませんが、調節つまみの絞り具合から推測すると 1000rpm 未満であると思われます。
ちなみに、標準ファンの方はファンコントローラに接続していないので、いつも 5400rpm で回っています。
上で報告した実験も、そのような状況下で行いました。

本日、ノースファンレスで使用していて、ノース基板裏側温度がアイドル時でも相変わらず 55℃を超えていたのですが、何気にファンコントローラの出力を最大にしてみたところ、ノース基板裏側温度が一気に下がり始め、約10分後には 38.2℃ になりました（驚）。
その後、試しに π 838万桁を実行したところ、最大で 40.0℃ までしか上がりませんでした。
ノースシンクを指で触ってみたところ、ほとんど人肌程度（先の実験で、ノース基板裏側温度が 60℃ 近い時にシンクを触ってみたら、数秒間が限度でした）。
さらに、稼動中の PC のノースシンクに例の 4cm 角チップファンを追加したところ、アイドル時 37.3℃ まで下がりました。

図を見て頂ければ判ると思いますが、8K3A+ のノースブリッジは Hedgehog-typeW の左翼の真下にあるため、デルタファンの吸出し方向の空気の流れの影響をモロに受けます。
8K3A で Hedgehog-typeW をお使いの方は、左翼側に強力なファンを設置しましょう♪
それにしても、空気の流れだけでこれほどまでに温度が下がるとは・・・KT333 チップの放熱性の高さが窺えますネ。

以上より、今回の実験では下記のように結論付けたいと思います。

・ KT333 のノースブリッジは、発熱は激しいが放熱性は高い。
・ノースシンクをチップファンで直接冷却しなくても、ノース周りの空気の流れが良ければ十分に冷える。

温度測定その2

Hedgehog-typeW の左翼に標準ファン（5400rpm）、右翼にデルタファン（ファンコントローラで 1000rpm 未満）をつけて温度測定しました。
つまり、最初の温度測定時から、CPU ファンの位置を左右入れ替えただけです。
なお、チップファンは外してあります（ノースファンレス状態）。
測定結果は以下の通り。

▼ AthlonXP 1600+＠1743MHz（166*10.5 / 1.85V） / Vddr 2.8V / マザーは SEIGI-1GOU に装着 / 室温 25.5℃

	ノース基板裏側	ノースシンク	CPU 内部	システム
PC 起動前	25.3℃	25.4℃	-	-
20分アイドル直後	48.3℃	35.9℃	52.5℃	31.0℃
π 838万桁完走直後	51.2℃	37.5℃	57.5℃	31.0℃

CPU ファンの位置を左右入れ替えただけですが、ノース基板裏側温度が結構下がってます。
最初の温度測定時と比べて室温が 3℃ 低いですが、この分を差し引いても 6～7℃ 冷えていることになります。
また、ノースシンク温度がかなり低いということは、ノース周りの空気の流れが良いという証拠ですネ。
ノース基板裏側温度がここまで下がってくれれば、ノースファンレスでも安心して常用できそうです♪
しつこいようですが、ノース周りの空気の流れは非常に重要です！

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