「サーマルペーストを買い忘れた」――こんなセリフ、よく聞きませんか?

自作PCを計画するとき、ほとんどの人はまずケース、プロセッサー、マザーボードを決めます。次にRAM、冷却、HDD、その他の周辺部品やRGBのような快適性向上デバイスを検討します。サーマルペーストを考える人は少ないものです。最後の最後まで思い出さなかったり、組み立てる段階になって気づいたり、PCを組み終わってから気づいたりすることもあります!でも、サーマルペーストはプロセッサーやヒートシンクと同じくらい重要な、自作PCのコアコンポーネントとして捉えるべきです。

サーマルペーストなしでは、プロセッサーとヒートシンクはまともに機能せず、オーバーヒートに悩まされるでしょう。特にソリティア以外の用途で使うなら、なおさらです。その理由を見ていきましょう。

パソコンで使われるサーマルコンパウンドって何?サーマルペーストは何をするもの?

歯磨き用や塗装用のペーストは知っているかもしれませんが、パソコン用は想像しにくいでしょう。電子機器にペーストを塗るというのは、最後に思いつく組み合わせです。疑問がたくさん湧いてくるかもしれません。なぜサーマルペースト?なぜペースト?熱伝達部品って何?なぜ必要?どこで買えるの?いろいろありますよね。

まずは「何」から始めましょう。サーマルペーストは何に使うのか?

最も低いレベルで説明すると、CPUは配線とトランジスタでできています。配線は電気を運び、トランジスタは増幅・変換します。物理の授業で習ったように、これは完全な真空ではなく、空気に囲まれています。電気がパソコン内を移動する過程で熱が発生します。特にCPUの内部や周囲で顕著です。CPUはパソコンの処理タスクの大半を担当するので、最も多くのエネルギーを扱う必要があります。この熱を分散させるために、ファンやポンプで冷気(あるいは水)をCPU周辺に循環させる必要があります。

ここで登場するのがヒートシンクです。

でも、プロセッサーとヒートシンクを直接重ねても、ミクロな隙間には酸素が入り込み、熱エネルギーの流れを妨げます。こうなるとヒートシンクが十分に熱を分散できず、熱はCPUとマザーボードへ逆流するしかなくなります。

そこでサーマルペーストの出番です。

サーマルペーストには2つの役割があります。一つ目はギャップフィラーとして、CPUとヒートシンクやウォーターブロックの表面にあるミクロな凹凸を埋めること。二つ目は熱伝導体として、熱を必要な場所へ伝達することです。

「なぜペースト?」という疑問があったかもしれません。サーマルペーストは、何よりもまずギャップフィラーです。グリース状であることから、CPUとヒートシンク表面のミクロな孔に簡単に入り込み、酸素の侵入を防ぎます。一つ目の役割を果たした後は、熱伝導体として機能します。サーマルペーストには熱伝導率の高い特殊な物質(亜鉛、アルミニウムなどの金属や、その他の有機・無機化合物)が含まれており、熱をしっかり伝えます。CPUが熱を発生させると、サーマルペーストを介してヒートシンクへと熱が直接かつ便利な経路で移動し、そこで分散されます(ファンでケース外に排出されるか、ポンプで循環)。

要するに、サーマルペーストはパソコンの最も重要な2つの部品――CPUとヒートシンク――が適切かつ効率的に仕事をするための保証役なのです。(詳しくは サーマルペーストでパソコンを高速化する方法とは? をご覧ください)

サーマルペーストは必要?使わなくてもいい?

必要です。

先ほどの自作PC計画の話に戻ります。必要なパーツをすべて購入し、ピカピカの新しいパソコンを組み上げます。電源を入れると、すべて計画通りに動作!ブルースクリーンもエラーコードもありません。お気に入りのゲームをインストールして遊び始めます。でも、1~2日後、PCが大幅に遅くなっていることに気づきます。

フレームが落ち、ウィンドウが勝手に閉じ、マウスがラグる…ウイルスか?

違います。サーマルペーストを塗り忘れたので、PCがオーバーヒートしているのです。

サーマルペーストを塗らない影響は、現実に深刻です。オーバーヒートを早期対応しないと、マザーボードや他のコンポーネントが深刻に損傷する可能性があります。熱がヒートシンクに流れなければ、行き先はCPUとマザーボードしかないのです。

最良のサーマルペーストを選ぶポイント

サーマルペーストを自作の核心的な部品として認識した方も、まだ半信半疑の方も――自分に最適なサーマルペーストを選ぶための基準をお伝えします。

良いサーマルペーストを選ぶ要素はいくつかあります。

1. 熱伝導率

熱伝導率は物質が熱を伝える速度で、通常は「W/mK」(Watts per meter-Kelvin)で表されます。1m³の材料が2つの物質間の1°C差につき1ワットのエネルギーを伝達できることを意味します。高ければ高いほど良いのですが、万能ではありません。目安として使いつつ、これだけでサーマルペーストの品質を総合判断しないでください。

2. 薄く・平らに塗れること

熱伝導率の他に、薄く平らに塗れるかも重要です。サーマルペーストはギャップフィラーかつ熱伝導体である必要があり、冗長性を極力排除したいところ。冗長性の一つがペーストの厚みです。厚すぎると、熱がヒートシンクに届くまでの距離が長くなり、熱伝導体としての効果が損なわれます。また、厚すぎるとミクロな孔に入り込めず、ギャップフィラーとして機能しません。

3. 長期安定性

長期安定性とは、乾いたり割れたりせずにどれくらい持つかを指します。有機溶剤を使うサーマルペーストは乾きやすく、割れやすく、頻繁な塗り替えが必要です。有機溶剤を使わないものは長持ちし、長期にわたり効率的に熱を伝えます。

要するに、熱伝導率が高く、塗りやすく、有機溶剤を含まないサーマルペーストが理想です。Kooling Monster KOLD-01 はまさにそれに該当します。独自配合で、安心して塗布でき、PCのライフサイクル全体で安定性を保ちます。

サーマルペーストの代替品

サーマルペーストに不安がある、あるいはベタつくものが苦手なら、他の選択肢もあります。

良い代替品を見ていきましょう。

サーマルパッド

サーマルパッドは名前の通り、CPUとヒートシンクの間にスライドして挟む固形のパッドで、サーマルペーストの代わりになります。熱伝導率の良い素材でできており、ヒートシンクへの熱伝達を助けます。塗布が簡単で、シートで販売されていることが多く、必要な分だけカットして使えます。ただ、熱伝達効率はサーマルペーストほど高くありません。また、グリース状の液体ではないため、ギャップフィラーとして機能しません。CPUとヒートシンクのミクロな空間にマイクロエアバブルが残り、パッドの伝導性を損ないます。

サーマルジェル

サーマルペーストに似たサーマルジェルも、チューブ販売のグリース状流体です。ただ、サーマルペーストと違い、空気に触れると固化します。熱伝達性能は優れていて、固化するためCPUや他の部品にこぼれる・垂れる心配がありません。反面、空気に触れると固化するので扱いが難しい。素早く適切に塗布する必要があります。塗布が不適切で、ジェルがすでに部品に付着してしまった場合、除去してやり直すのは大変です。

そして、良いものがあれば悪いものもあります:

歯磨き粉

都市伝説で、歯磨き粉がサーマルペーストの代替になると言われることがあります。これは100%間違いです。歯磨き粉の中身は熱を伝えませんし、そもそもパソコン内部で使うように設計されていません。逆に考えてみてください――サーマルペーストで歯を磨きますか?(詳しくは サーマルペーストの代わりに歯磨き粉は使える? をご覧ください)

どんな代替品があっても、私たちはサーマルペーストをおすすめします。PCの熱伝達効率を最大化するうえで、最良かつ最も扱いやすい物質です。Kooling Monster KOLD-01 なら特に。(詳しくは その他のサーマルペーストの代替品は? をご覧ください)