| CPU Cooling for Socket 7 Processor |
一般市販品
私がクロックアップを始めた時の冷却は、\2,000程度のヒートシンク＋ＦＡＮの冷却でした。
次に、市販のペルチェ素子付きのシンクを買ってきてP54C-200に3.6V印加し、約１割アップの225MHzでクロックアップを楽しんでいました。
ＣＰＵ温度が気になり、石塚電子株式会社製のDMB100（カスタム製TX-100と同等品）という温度計を購入しＣＰＵ温度を計ってみると、市販ペルチェ付きヒートシンクでは、60℃近くになっていました。
市販ペルチェ付きヒートシンクは、ＣＰＵを定格で使用する分には問題ない？のでしょうが、定格以上で使用する場合には、逆効果の場合があります。
自作ペルチェ冷却
市販ペルチェ付きヒートシンクの性能に幻滅し、自作のペルチェ冷却を行いました。
私の自作ペルチェ遍歴は次の通りです。
ペルチェ：Qmax80W級ｘ１ヶ ＋ ヒートシンク：アルファ製のFH6030-MU
５Ｖ印加で、FH6030-MUの組み合わせでもヒートシンクが相当熱くなりますが、室温以下の冷却能力はありました。ただし、１２Ｖ印加時ではFH6030-MUでは完全にペルチェの廃熱が処理しきれず、時間がたつにつれてＣＰＵ温度は上がって行きます。
ＰＣケース内温度の上昇も半端でありません。そこで12VＦＡＮを追加して凌いでいました。
ＦＡＮには、５”ＦＤＤのケースをくり抜きビス止めし、ウエットティッシュの筒と料理用のじょうごを利用し、各部をホットボンドで接着しています。 また、ＰＣ本体に排気用の穴を空けそこから排気します。
ＰＣフタ閉の状態でも、ＰＣ内部の温度上昇は相当に抑えられ、ＣＰＵ温度も上昇することがなくなりました。また、ＣＰＵ温度も２〜３℃程度は低くに冷却することが出来ました。
ペルチェ：Qmax60W級ｘ２ヶ ＋ ヒートシンク：アルファ製のFH8040-MU
P54C、K6のシステムにて使用していた最終構成です。
P54Cなら、ＣＰＵ温度を室温−５〜−１０℃程度までなら、抑えることができます。FH8040-MUというヒートシンクを持ってしても、8V以上の印加では、ペルチェの廃熱が追いつかないようで、ヒートシンクが相当熱くなります。
結露防止
また、結露を嫌いＫＡＺ’ペルコンにて、室温程度の温度で制御して使用しています。
以上、私のペルチェ冷却に至るまでの経験です。
P54C程度のお手軽ペルチェ冷却には60W級ペルチェ＋FH6030-MUの組み合わせがお勧めです。
室温以下の冷却をと思われる向きには、FH8040-MU以上のヒートシンクを使用したシステムの設計が必要になるでしょう。
ペルチェ冷却システムを考える場合、ペルチェの廃熱を一番に考えないとペルチェ素子の性能を生かすことは出来ません。
ペルチェ素子を使用して氷点下の冷却を考えたとき、私の場合は水枕による水冷システムになると思います。
液化炭酸ガス冷却システム
液化炭酸ガスのボンベは、液取り用のサイフォン管式ボンベです。今回使用したのは、充墳量が７kgの１０リッターボンベです。
ボンベの設置に関しては、転落・転倒の防止、屋外設置の場合は直射日光を避け、屋根を設けること等、錆の発生や腐食を防ぐ処置は最低限必要になります。
ヒートシンク（冷却ガス枕）
冷却ガス枕は、アルファ製 S1550を改造して作りました。
2mm厚のアルミ板を使い、高さが60mmになるように切断、アルミ板でS1550を囲み、デブコンにて接着しました。また、外側よりバスコークにてコーキングしました。ガスの導入と排気は上部から行いました。
ヒートシンクの作製が、本冷却システムの鍵になると思います。液化炭酸ガスを減圧した場合、低温の固体すなわちドライアイスになります。ガス枕内に、ドライアイスが生成されないと、思ったように冷えないようです。
また、生成されたドライアイスが時に、ガス導入と排気を遮断してしまい（ガス枕内で詰まってしまう。）思うようにガス導入・排気ができない状態になります。
同時にガス枕の内圧が上がり、接着の弱いところより炭酸ガスとドライアイスが勢いよく吹き出します。
気体＋固体により効率よく熱交換ができるか、またガス導入／排気をストレス無く行えるかが課題になります。
配 管
稼働前の、液化炭酸ガス冷却システムです。
通常は、シンク上部右側真鍮部品に、ホースを接続し排気しています。
シンク上部左側逆トの字部品が、メーターリングバルブ（流量調節弁）です。
メータリングバルブ左側の丸く黒い部品が、ストップバルブです。
システム稼働
液化炭酸ガス冷却システム稼働時の、ガス枕の画像です。
稼働後約３０分くらいで、このように霜だらけの状態になります。その後１時間も使っているとソケットは勿論のこと、二次キャッシュあたりまで霜と結露まみれになります。
ガス流量を上げると、ＣＰＵ腹でも-50℃で使用できます。こうなると辺り一面銀世界になります。ＣＰＵのみならずその周辺にも気を配らなくてはなりません。
また、一旦付いた霜が溶けだし、ＣＰＵソケット周辺が水浸しになりハングアップした経験もあります。
結 果
P55C-200(SY060)とP55C-233（SL27S）に本システムを使用しました。
CPU腹にて-40℃まで冷却すると、室温そこそこ（２５℃）の冷却より約１割程度のクロックアップが可能でした。
現在、各種ベンチアプリ安定動作限界として以下の結果を得ています。
動作環境
| M/B | FIC PT-2200 |
| CPU | P55C-233MHz（SL27S） |
| CPU-Clock | 345.96MHz |
| CPU-vol | Core:3.2V／IO:4.1V |
| SCSI-H/A | DC390U |
| HDD | XP31070SW |
| VIDEO | MGA-MILL/4M |
| MEM | EDO-32MBx2（MICRON） |
| Word Processing | 686.18 / C16 |
| CAD / Draw | 2201.08 / C16 |
| Spreadsheet | 643.58 / C16 |
| Paint | 727.65 / C16 |
| Overall | 1064.62 / C16 |
Super-Pi
６分３８秒
3dbench2
266.9