ディープラーニング・マイニングPCの増設ファンの選定

2018/03/29

2018/05/16

当サイトではアフィリエイト広告を利用しています

昨日、マイニングおよびディープラーニング用のLinux自作PCでZabbixを用いた温度と負荷の調査を行いました。

その結果、1,2月と比べて明らかに3月のCPUとGPU温度が上昇しており、これからの気温上昇を考慮すると冷却効率の向上の必要がありそうという結論に達しました。

本記事では、現在の環境に増設するファン(ケースファン、CPUファン)の調査と比較を行い、何を新たに追加するか決定します。

PC・スマホ

Zabbixで3か月の温度推移調査(Linux自作PC)

2018/03/28

対象の環境

以下の記事で作成したLinux自作PCが今回の対象です。

PC・スマホ

ディープラーニング・マイニング用Linux自作マシンのまとめ記事

2018/04/04

簡単にまとめると、以下の構成になっています。

CPU: i3 7100
GPU: EVGA GTX1070 FTW2 iCX
MB: MSI H270 PC Mate
Mem: CFD Crucial W4U2400CM-8G DDR4-2400 8GBx2
Case: Fractal Design Define C
HDD: WD Red WD20EFRX
Power: Corsair CMPSU650HXJP

現在のエアフロー

現在の構築のエアフローは下記のようになっています。

Defice Cに付属するケースファンは12cmの前面・背面ファンが1つずつで、CPUのリテールクーラー、あとはGPUの2つのファンでエアフローが形成されています。

この構成で問題となるのは次の2点でしょう。

CPUクーラーがサイドフローでないので、エアフローの流れが乱れている可能性がある
前面ファンが非力でGPUを十分に冷却できていない

冷却効率改善案

このマシンで発生する熱は基本的にGPUからのものがほとんどかと思われます。

そのため、冷却効率を改善するのであればGPUの水冷が一番効果的なのでしょう。

簡易水冷キットの存在により水冷の敷居は低くなっているのでしょうが、それでも液漏れのダメージの大きさを考えると二の足を踏んでしまいます。

ここでは空冷を前提に冷却効率を上昇させることにします。

先の問題を解決する改善案は単純で、以下の2つとなるでしょう。

CPUクーラーをサイドフロー型にしてエアフローを整える
前面ファンを増設してGPUの冷却効率を上げる

その結果、次の図に示すようなエアフローとなればよさそうです。

この前面ファンとCPUクーラーの追加に適切なパーツを選定していきます。

取り付け可能なファン

現在のケースはFractal DesignのDefine Cです。このケースには次のファンが設置可能です。

Fractal Design Dynamic X2 GP12が2基付属
前面: 14cm2基 or 12cm3基
- 12cm1基(X2 GP12)が標準装備
- 12cm1基、14cm1基の構成もたぶん可能
上面: 12 or 14cm 2基
背面: 12cm1基
- 12cm1基(X2 GP12)が標準装備
底面: 12cm1基
- HDDケージの取り外しが必要
CPUクーラー: 170ｍｍまで

ケースファンは前面に現在の12cm1基構成から、12cmもしくは14cmを1基増設というのが無難でしょう。

CPUクーラーはそれなりの大きさのものも設置可能のようです。

ケースファンの選定

長時間運用ということを考慮して、MTBFが長いものをチョイスすることにします。

ベアリングに関しても2ボール、流体軸受け以上のものがよさそうです。

ベアリング性能は軽く調べた限りでは流体軸受け・特殊>2ボール>1ボール>スリーブとなっていそうです。

現在のマザボのMSI H270 PC MATEは4pinのCPUファンが1つ、4pinのシステムファンが4つ接続可能です。4pinならPWM対応とみてよさそうです。

以下に12cm、14cmのファンを標準装備のFractal Design Dynamic X2 GP12と比較しつついくつかピックアップしてみました。

12cmファン

標準のX2 GP12、EnermaxのUCTB12、GelidのSilent12を以下に比較します。

	PWM	軸受	回転数[rpm]	ノイズ[dBA]	風量[CFM]	静圧[mmH2O]	MTBF[時間]	消費電力[W]	ブレード取外し	価格[円]
Dynamic X2 GP12	×	LLS(流体)	1200	19.4	52.3	0.88	100,000	1.32	×	1942
ENERMAX UCTB12	×	ツイスターベアリング	900	11	42.11	0.828	100,000	1.8	○	1268
GELID Silent12	○	流体	750-1500	12-25.5	58	1.6	50,000	2.16	○	1158

価格はAmazonで調査しました。また、UCTB12のPWM対応版UCTB12Pを比較したかったのですが、現在取り扱っている店が皆無だったので代わりにUCTB12を記載しています。

Enermaxのツイスターベアリングというのは、特殊な構造でオイルが不要となっており、長期使用で利点がありそうです。

14cmファン

標準のX2 GP12の14cm版であるX2 GP14、EnermaxのUCTB14P、GelidのSilent14を比較します。

	PWM	軸受	回転数[rpm]	ノイズ[dBA]	風量[CFM]	静圧[mmH2O]	MTBF[時間]	消費電力[W]	ブレード取外し	価格[円]
Dynamic X2 GP14	×	LLS(流体)	1000	18.9	68.4	0.71	100,000	1.32	×	2245
ENERMAX UCTB14P	○	ツイスターベアリング	600-1200	9-	39.48-69.4	0.691-1.131	100,000	3.6	○	1752
GELID Silent14	○	流体	750-1200	12-2515	74.5	1.6	50,000	?	○	1661