CPUを冷やすとPCの速度は速くなるんでしょうか？

男子大学4年生。

CPUを冷やすとパソコンの速度は速くなるんでしょうか？
液体窒素でCPUのクロックを上げる動画があったのですが、液体窒素とまでいかずとも寒冷地でパソコンをうごかしたら計算早くなるんでしょうか？

No.10 ベストアンサー 回答者： yucco_chan 回答日時： 2022/05/28 13:46

システムとしてのPCは、温度が変わっても速度は変わりません。

システムとしての速度はクロック周波数で決まります。

で、速度を上げるためにクロック周波数を上げると発熱が多くなります。
この熱によって、フリーズしたり、時には損傷（壊れる）します。
なので、定格を超えるクロック周波数に上げる時（オーバークロックと言う）は
強力な冷却をしてフリーズや破壊を防ぐのです。
その究極が液体窒素です。

システム全体で考えた時には例えば室温０℃以下とかだと、
動作しない事があります。
メーカーは例えば５℃～３５℃が動作温度としており、
５℃未満や３５℃を超える室内では動作しない事があるとしています。
これは、PCに限らず全ての電化製品がそうです。
　機器によって動作範囲の温度は変わりますが。

CPUやメモリーなどのデバイス単品では、ある電圧を境に
温度を上げると早くなったり遅くなったりします。
なので、正常動作範囲が出来てくるのです。

No.14 回答者： ハッタリ君 回答日時： 2022/05/29 15:38

冷却不足でサーマルスロットリングが働いていたら、

本来の速度にはなりましょう。

まぁ、液体窒素まで必要ではありませんが。

けど、定格以上に速くはならないでしょう。
（オーバークロックは慎重に）

No.13 回答者： yomyom01 回答日時： 2022/05/29 14:07

熱暴走しなければ

クロック数が上げられる
ってこと

No.12 回答者： wellow 回答日時： 2022/05/29 11:47

大４らしいので簡単に言えば、熱抵抗を減らすか解消するわけですよ。

速くはならない、遅くなるのを抑制しているだけ。

＞寒冷地でパソコンをうごかしたら計算早くなるんでしょうか？

ＣＰＵの熱抵抗って局所的だよね。大４なれば分かると思うけどな。

No.11 回答者： isoworld 回答日時： 2022/05/28 21:50

ＣＰＵの動作速度を上げても誤動作しないようにするためには、ＣＰＵの特性インピーダンスを下げなければならず、ＣＰＵの特性インピーダンスを下げると消費電流が増えて発熱が酷くなります。

半導体はそのジャンクション温度が約１０℃高くなるごとに寿命が半減します。なので、発熱（というかジャンクション温度）はなるべく抑えなければなりません。

そのため、ＣＰＵを冷却して温度（正確にはジャンクション温度）が高くならないようにすると、ＣＰＵの動作速度を上げることが可能になります。

> 液体窒素とまでいかずとも寒冷地でパソコンをうごかしたら計算早くなるんでしょうか？

違います。ＣＰＵの特性インピーダンスを下げて高い動作速度でも動かせるようなＣＰＵに設計しなおさないといけません。
いまのままのＣＰＵを寒冷地で使っても、クロック周波数は上げられません。誤動作するようになります。

No.9 回答者： oshienejp 回答日時： 2022/05/28 10:30

CPUを冷やすとパソコンの速度は

速くなる！

は語弊があるけど
冷却が強力であれば
CPUの最高速度は維持出来る

PCフル稼働（ブーストモード）で
高温になれば
熱暴走からのシャットダウン
を避けるために
フェイルセーフシステム
が働き巡航速度に下げられる

発熱はCPUだけに限らないし
寒冷地に行くわけにもいかないので
プロはマシンルームに機材を設置して
エアコンで疑似寒冷地にしています

No.8 回答者： air_supply 回答日時： 2022/05/28 06:12

CPU は、動作すると発熱します。

それで、温度が高くなり過ぎないように、CPU クーラーが必要な訳です。

CPU 温度が動作限界まで高くなると、コア電圧やクロックを下げて発熱を防ごうをしますので、動作は遅くなります。更にそれ以上温度が高くなると、サーマルスロットリングで間欠動作となり、全体的にカクカクした動きになってしまいます。

昔の CPU にはこのような保護機能が無くて、焼損したものがありました。

と言う訳で、CPU の発熱は動作を遅くしますので、冷やす必要があります。

液体窒素などで冷却するのは、オーバークロックで高い周波数で動作させるためですね。過冷却によって CPU の発熱が相殺されて、無理やりオーバークロックを行っても、動作すると言う訳です。決して、冷却したからと言って、勝手に速く動作する訳ではなく、オーバークロックで高い周波数を出すためには、それなりの様々な工夫が必要です。

寒冷地でパソコンを使った場合は、周囲の温度が低いですから、CPU が発熱しても、CPU クーラーでの冷却が良く効きます。それにより、安定した動作が可能ですね。しかし、それによって飛び切り計算が特に速くなることはありません。また、発熱が抑えられることによって、連続で高負荷状態が続いてもオーバーヒートしませんから、それにより遅くなることが無くなります。

CPU によっては、寒冷地では温度が低い分 CPU の TDP に対して余裕があります。Intel CPU の場合、ターボブーストクロックで動作するコアが数が増え、その動作時間も長くなるので、CPU がより高速で長時間動作します。それにより、CPU の持っている性能の範囲での話ですが、速くなると言えるのかも知れません。

それよりも、パソコンには動作温度範囲があり、余り寒くなると動作しなくなるパーツもあります。マイナスの温度では、アルミ電解コンデンサなどはまともに動作しなくなりますので、特に電源関係がおかしくなるケースもあります。10℃ 以下での動作には気をつけた方が良いでしょう。

また、寒い場所から暖かい場所にパソコンを持ち込むと、結露し易くなります。結露は、動作上問題があり、温度が馴染んでから電源を入れないと、電源周辺が短絡してしまう恐れがあります。

No.7 回答者： ビックエレキぱん 回答日時： 2022/05/28 04:22

絶対零度まで冷やせれば電気抵抗がゼロになるので演算速度が速くなるはずですが、実際問題無理でしょうし、他の半導体以外の部品が動作しなくなる可能性があるでしょうし。

No.6 回答者： kikyuuu 回答日時： 2022/05/28 04:03

基本的には早くはならないです。

冷やす理由は、CPUが熱くなりすぎると壊れるので、普段70％の力しか出していません。

これを無理やり80％や90％に無理やり引き上げる事が出来る特別なモデル(CPUの型番末尾がKになっています)があります。
しかし負荷がかかると熱くなりすぎて壊れます。
これを防ぐために構性能な冷却ファンや液体窒素で冷やしています。
液体窒素はより冷たいのでより大きくリミット解除できるわけです。

寒冷地なら70→75％くらいならそのままでも行けるとかはあります。

なので特別なCPU以外は変わらないです。

基本的に変わらないと書いたのは普通のCPUでも熱くなりすぎると70％を50%くらいに落とす安全装置がついています。
パソコンが熱くなると冷却ファンが煩くなると思いますが、それでも温度下がらないなら遅くなります。

冷やすことでこれの頻度を下げることは出来ますので、特定の条件なら速いまま維持しやすくなります。

参考になれば

No.5 回答者： 銀鱗 回答日時： 2022/05/28 03:13

発熱問題があってクロックを上げられないということですので、

　十分な冷却能力があれば極限までクロックを上げられる→早くなる　
……です。
ただし周辺回路がそれに対応していなければ正常動作しないのは通常のオーバークロックと同じ。