スマホにCPUクーラーは必要？

スマホやタブレットにCPUクーラーはありません。もし付けると、かさばったり重くなったり騒音でうるさいからだと思います。

一方、デスクトップパソコンやノートパソコンだとCPUクーラーが付いていると思います。CPUの発熱はホットプレート並みに熱く、CPUクーラーで冷ましてオーバーヒートやシステムダウンを防いでいるのだそうです。ネットブックやウルトラブックにもCPUクーラーが付いていると思います。音がうるさくて嫌ですが、理由が分かれば割り切れます。

スマホにも、CPUクーラーが必要では？もしかして、小型で静音のCPUクーラーが付いているのかな？

もしデスクトップパソコンを自作する際、CPUクーラーを付け忘れたりケチったりすると、ドーなりますか？スマホみたいに、平気だったりしますか？それとも、すぐ電源が落ちますか？最悪、発煙、火災。。。

No.12 ベストアンサー 回答者： ochadukeman 回答日時： 2012/08/05 16:20

いろんな意見が出てますが、

「要らないんじゃなくて、つけられない」が真実です。

単純に構造の問題です。
スマホ・タブレットがもっと分厚くても買ってくれる人がいるなら付いてますよ。
でもそんなでかいの売れないでしょ。

付けられないので、「性能を制御」することで温度管理を行っています。

私自身は仕事でPC開発してますが、スマホ作ってる人ともよく話す機会があるのでご参考までに・・・


ちなみにパソコンの場合、ヒートシンクをしっかりつけていれば
CeleronやPentiumだと普通にファン無しで使えます。

i5, i7も、CPUコア温度が100℃までは正常に動作するので、結構大丈夫だったりします。

100℃になっても壊れるわけじゃなく、「サーマルスロットリング」という発熱防止のための性能制限が働き、
発熱を抑え、最悪１００度を超えても「サーマルシャットダウン」という保護動作による
電源断が起こるだけです。

最近のCPUは優秀です。

No.11 回答者： K66_FUK 回答日時： 2012/08/03 18:10

ちゃんと自然空冷で温度維持できる設計なので、いらんのですよ。

ちなみにPCでも完全ファンレス可能です。
最近のIvyは超省電力を売りにしていまして、性能は高いが熱は全然発生しない・・・というものです。
私はデスクでi7 3770k使っていますが完全ファンレス。
0dbPC使っていますよ。
ケースが特殊ですが、100%音が出ません。
こんなケースですが
ttp://www.nofancomputer.com/eng/
なので、ファンが不要というのは、今は珍しくないです。

No.10 回答者： bardfish 回答日時： 2012/08/02 07:12

CPUクーラーについて、ちょっとした誤解もあるようですね。

CPUクーラーというと、デスクトップパソコン用のゴツくてでかいものを想像していませんか？
大きさや形状は様々ですが、Intel系CPUではほぼ例外なくそういうクーラーが使用されています。

で、薄型ノートパソコンなどでは「熱誘導体」という特殊素材でできた金属チューブを使ってCPUから熱を奪ってパソコン本体の構造物に熱を渡して放熱するケースもあります。
特定の部分ではなく、何となく全体が暖かくなるような場合は、そういう放熱機構だと思っていいでしょう。


スマホやタブレットでは使用しているCPU自体がほとんど発熱しません。
機器の仕様に消費電力が書いてありませんか？
私が使用しているタブレット端末は、本体全体で2.75W(ワット)と発表されています。CPU単体ではなく全体でです。

デスクトップパソコンだとCPUだけで30W(ワット)以上ですよね。
CPUのコアは約１平方センチメートル以下という少ない面積で30Wという電力消費・発熱ですから熱密度的にはもの凄いから冷却機構は無くてはならない存在です。


スマホやタブレットのようなモバイル端末では、構造上の制限からパソコンのようなクーラーは取り付けられませんが、本体の強度を確保するための金属板や外装を利用して放熱する構造にするくらいはしているかもしれません。

つまり、その程度の機構で問題ないくらい発熱が少ないんです。


だから
>スマホやタブレットにCPUクーラーはありません。もし付けると、かさばったり
>重くなったり騒音でうるさいからだと思います。
貴方のこの意見は間違っていることになります。

まるっきり間違いではありませんが、設計段階でそういうモノを必要としないように考えられているので重さとか騒音というのは理由付けにはなっていないということ。
どちらかと言うと、本体のサイズありきで使えそうなパーツから除外されたといったほうがいいのかな？

No.9 回答者： vaidurya 回答日時： 2012/08/02 00:14

スマフォとパソコンという線引きが、そもそも勘違い。

すべては、そのCPUの熱設計と、そのCPUを搭載した機器の熱設計の問題。
つまり、ファンなしで充分なように設計されているかどうかの問題。


私の手元には、今Ubuntu系のLinux OSが動いているDynabookAZがあります。
大きなデータは処理できませんが、マルチトラックの動画編集ソフトさえ動き
Wacomの筆圧に対応したお絵描きも、LibreOfficeによる書類作成もできます。

普通のパソコンとしての機能が実現しています。が…

実際には、そのDynabookAZはスマフォと同じAndroid OSを搭載して発売されたもので
パソコン用のUbuntuを導入することで、Androidでは使えないソフトが動いています。

そして、CPUは、Androidで一般的なARM系のもので、デュアルコア1GHzのTegra250。
冷却用のファンはひとつも無く、排熱孔すらない、熱伝導率の低いプラスチック筐体で
熱暴走することなく、普通に動きます。


ただ、所詮は、512MBしか無いメモリーでまともな動画編集はできませんし
処理性能自体も、Core2Duoの1GHzには及びません。

それでも、このサイトを使うくらいは問題ありませんし
日本語入力は、物理キーボードで普通に分250文字くらい行けます。
ちょっとした書類作成は実用的です。


そのくらいの処理は、省電力で発熱の小さいCPUで充分なのです。
だから、スマートフォンでは、低発熱で冷却ファン無しで
むしろ熱いのは充電池なんてことになっています。


対して、パソコンでは、もっと重いコンテンツが一般的であり
また、OS自体も肥大化がはげしく、冷却必須があたりまえ。

そうでなければ、そのために余計にコストをかけたPCを使うことになるか
より性能の低いもので我慢することになります。


現在は、電池のもちがいいという点から、ARM系CPU搭載製品は
スマフォやタブレット端末として広まっていますが…

そのARMの省電力体質の根幹を作ったRISC技術は
パソコンよりも、大規模なコンピューターで支持されてきた技術でした。

既に、大量データ処理のサーバー用途にも、ARM系CPUが投入され出しています。
http://itpro.nikkeibp.co.jp/article/NEWS/2012053 …

オセロゲームじゃありませんが、間をひっくり返して
ARM搭載のスマートTVや情報端末などが一般化して
パソコンの普及率が低下しだす日も近いのかもしれません。

No.8 回答者： parts 回答日時： 2012/08/01 21:35

う～ん。

面白い話ですが、やはり歴史を知らなければ、ファンやヒートシンクは絶対に必要だと錯覚するのでしょうね。

その昔、パソコン創世記の頃は、CPU（以下プロセッサ）にはファンはおろかヒートシンクでさえもついていなかったのです。それが、DX4（i486世代)辺りからかなヒートシンクが付き、P6世代（Pentium Pro～PentiumIII）にはほぼファン無しは無くなりました。
Pentium4世代で、FANが大型化し、TDPが最大130Wにまで達しました。史上最高のTDPに対応するBTXマザーが登場したのが、この頃です。


もともとプロセッサはクロック周波数が低ければ、発熱は小さく抑えることができます。
また、Out-Of－Order型のプロセッサでなければ、今でも2GHz前後なら、ヒートシンクや放熱版でも動作する可能性が高いです。現にAtomでは一部製品でヒートシンクのみのものも販売されています。


では、どうすれば発熱を抑えられるのか、そしてどうしてプロセッサは熱くなるのかというと、回路内を流れる電気は、少しずつ漏れるからです。プロセッサの中には、電気の流れる小さな回路があります。その周りには、絶縁素子が張られています。そして、演算を行うスイッチにも絶縁回路があります。そこを高いクロック（振幅）で稼働させると、スイッチングを早めるほど電気を多く使うようになります。すると、絶縁体を超えて徐々に電気が逃げてしまい、それが熱に変化するのです。
これを、漏れ電流（リーク電流）といいます。絶縁体は電気抵抗を持っていますから、絶縁体に逃げる電気が多いほど、発熱が大きくなるのです。

簡単に言えば、扇風機などを高回転にすれば電気代も上がるのと同じです。そして、回転するモーターもより熱くなります。

ちなみに、例えばパソコンのプロセッサでもとても低い周波数で動かせば、発熱は小さく抑えることができます。（一定以上に下がることはありませんが、かなり小さくは抑えられます）

これが、プロセッサの特徴なのです。

その前提で、言えば携帯も低いクロック周波数（GHzやMHz）で動かせば、発熱は小さくなりますが、スマートフォンは結構高い周波数で動くものも増えています。これは、何故ヒートシンクが不要なのかというと、プロセッサの周りに専用の放熱板や、放熱用のグリスが使われていることがまず一点。
それとは別に、プロセッサ自体も低リーク電流で周波数は2GHz未満ぐらいに抑えるような仕組みを取り入れていること、さらに先に述べたOut-Of－Order型ではないプロセッサを使うことも影響しています。

Out-Of－Order型のプロセッサというのは、命令の実行順序に従わない処理方法のことです。
In-Orderと反対の意味があります。プログラムが発行する命令は一般に連続しています。しかし、その命令に関連性があるとは限りません。例えば、A+Bの結果が、Cであり、そのCをDに足しなさいという命令なら、連続で処理する必要がありますが、独立したA+B、C+Dがあるなら、それは順番に実行する必要が無いのです。

そこで、Out-Of－Orderでは、命令が処理回路に届いた順番に順次実行します。それが、１番、2番の順でなく、2番、1番、3番の順でも問題がないと予測された命令は、どんどん実行するのです。（順番が変わる理由もありますが、ここでは割愛します）
これが、アウトオブオーダーというものです。
この方式では、一応スケジューリングと呼ばれる命令の順番を最適化する機能が事前に使われます。また、命令を実行する回路に目星を付ける処理も行われ、迅速に処理ができるように順番を整えるのです。（これを分岐予測と言います）
この回路を持つと、処理に多くのステップを求めるようになり、半導体の面積が大きくなります。しかも、処理回路の前にあり、フル稼働を常に行う傾向があり、電気を沢山食い高いクロックで長時間動く回路が増えるようになります。

結果的に、発熱が大きくなり、ファンが必要になることが多くなるのです。
これが、パソコンのプロセッサです。

他にも、プロセッサそのものの物理的な大きさと、層の厚さなども影響しますし、プロセス技術（回路の幅）なども影響します。そして、利用する金属ゲートの種類でも高クロックでの発熱の大きさは変わります。

スマートフォンに用いるプロセッサは、総じて省電力になるように設計され、熱として消えるエネルギーを最小に抑えるように開発されています。そして何より小さいため、使う電力も小さくなり、熱源となるものの大きさも小さくなるため、熱密度（発生する熱源が例えば1cm四方にどれだけあるかなどをいう）さえ抑えることができれば、放熱もしやすいという特徴があります。

パソコン用は、そもそもプロセッサのサイズが大きく使う電気も大きくなっています。それに加えて全体的に熱を発する回路が多用されているため、ファンやヒートシンクがなければ、熱暴走へと繋がりやすいのです。

ただし、スマートフォン用も規定よりも高いクロックで動かせば、熱暴走の恐れがあります。
その逆に、パソコン用でもとても低いクロックで動かせば、ヒートシンクやファンなしで、動作する場合もあるでしょう。まあ、実用には耐えられないぐらい遅くなるでしょうけどね。

このぐらいかな？

尚、パソコンのプロセッサにヒートシンクやファンを付けなかった場合、たいていは途中でシステムがダウンします。ただし、現在は温度センサー（サーマルセンサー）がCPUには最低1カ所以上、内蔵されており、発煙や発火まで至ることはありません。また、先に述べたようにCPUによっては、ファンがなくともヒートシンクだけで何とか出来る場合もあります。これらは、熱設計をしっかり把握して筐体内の熱源配置をすれば可能となります。（デスクトップのタワー側などで、Atomなら出来る場合が多いでしょう）

いかがでしょうか？

No.7 回答者： Kon1701 回答日時： 2012/08/01 20:52

古いPC、CPUクーラーさえついていませんでした。

その後、ファンのない放熱器が使われ、現在の強制空冷いなってきました。
スマートフォン、バッテリが小さいのでファンがいるほど発熱の大きいCPUを使ったらあっという間にバッテリを使い果たしてしまうでしょうね。使い方やバッテリの大きさを考えると消費電力を抑えるのは必須といえますね。

少し前、ノートPCで音を抑えるためにファンレスのものもありましたが、CPU性能が大きくなって発熱量も大きくなりました。ファンは必須ですね。

No.6 回答者： 500cii 回答日時： 2012/08/01 20:47

デスクトップに使われているCPUでは一番低くても十数Wはあり、百W程度になるものもあります。

一方、スマホに使われているCPUの消費電力は数W程度です。数W程度というと、無線LANルータやLED電球程度の電力で、自然放熱だけで充分冷やすことができます。

なお、No3の回答でスマホでは熱がこもりにくいとのことですが、ユーザがスマホを手で握ったり、ポケットにしまって体に密着していれば、当然熱はこもり安くなると思われます。

No.5 回答者： asciiz 回答日時： 2012/08/01 20:44

スマートフォンは、ファンまでは付いていませんが、外装に熱を逃がすことで放熱しています。

しかし、アプリが動き続けるなど、機種や使用状況によっては本体が高温となり、いろんな障害が出てきます。

・カメラが使えなくなる
http://notegalaxy.blog.fc2.com/blog-entry-85.html

・充電が中断される
http://www.ipasozone.info/2012/07/713medias-xn-0 …

その他、いろんなメッセージがあるようです。

＞本体の温度が上昇したため、充電が出来ません。

＞本体の温度が上昇したため、ディスプレイの輝度を制限しています。
＞本体の温度が下がると自動的に復帰します。

＞本体の温度が上昇したため、Wi-Fiの利用が出来ません。
＞本体の温度が下がってからご利用ください。

機種により出やすさが大幅に異なるので、良く評判を確かめて、機種選定しましょう。

温度上昇に伴って、動作クロックが落ちるように、内蔵ソフトが変更された機種もあるようです。
そういうのでは、仕様に記載のスピードで使えないこともある事になってしまいますね…。
(CPU動作クロック 最大2GHzの所、1.5GHzや1.0GHzで動作させるなど。)

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パソコン用のCPUでは、クーラー無しの動作は考えられません。
クーラー無しで動作させた場合、あっと言う間にCPU温度が上昇し、それをCPU自身で検知して、動作停止してしまいます。
(昔のCPUは温度検知機能が無く、自己破壊まで行ってしまいました。)

ファンの音がうるさいという場合には、ファンレスのCPUクーラーや、大型ファンを用いた低回転数の物もあります。
ただしそういった製品は、かなり大きい物になるので、マザーボードやケースによっては取り付けられない場合も多くなります。

No.4 回答者： mitoneko 回答日時： 2012/08/01 20:24

　ＣＰＵとひとくくりにしてしまうと、なんですが、ＣＰＵにも、用途や性能に応じてものすごくたくさんの種類があります。

　極端な話ですが、今時ＣＰＵの入っていない電気機器なんて希有です。もしかしたら、天井に付いている照明にも付いてますね。
　もちろん照明機器に、ＣＰＵクーラーなんて付いていません。
　多分、あなたのパソコンのキーボードにもＣＰＵは入っていたりします。でも、キーボードにＦＡＮは付いてませんよね（笑）

　そのような機器につけるＣＰＵは、極めて消費電力が小さく、発熱も少ない物が搭載されています。当然、性能もそれなりです。でも、それでいいんです。仕事もそれなりですからね。

　ちなみに、発熱量と消費電力は同じように動きます。消費電力が大きいほど発熱も大きいです。

　情報機器のＣＰＵに関しては、目的によって、傾向が大きく分かれます。
　ポータブルで使う用途の物に関しては、処理能力より、消費電力や発熱量の少なさが最重要視されます。持っていたら火傷したとか、電源を入れて５分で電池がなくなりましたでは使い物になりませんものね。ゆるされる消費電力（発熱量）の中でどれだけの処理能力が確保できるかという作り方をするんです。

　一方、パソコンは、電源はコンセントですから消費電力も使い放題ですし、大型のヒートシンクとＦＡＮをつければ発熱だって何とでもなります。
　ですから、後は、いかに処理能力を上げるかというのが一義的な目標になります。

　これがさらに極端になると、スーパーコンピュータの様に、電力も使い放題、当然発熱するから、エアコンをつけるのが必須といった具合になります。処理能力を上げるためなら、エアコンをもっと強力にという世界です。

　さて、デスクトップパソコンで、ＣＰＵクーラーをつけ忘れると・・・・さすがに付け忘れたことはないですが、付け方が不良だった経験はあります。あっという間に発熱でＣＰＵをぶっ壊しました。ほとんど動きませんでしたね。見えとしては電源が落ちたような感じですが、これはＣＰＵが壊れたために、マザーボードのコントロールが効かなくなったのが原因でしょう。
　発火するより先に壊れて動かなくなりますね。

No.3 回答者： machida777 回答日時： 2012/08/01 20:22

発熱が抑えられている部品が使われているでしょうから、元々熱くならないのでしょうが、それ以前に、使い方を考えれば、熱がこもらないんじゃないですかね？　　

発熱を抑える設計になっているノートＰＣでも、基本は据え置きで使うので、ノートＰＣの裏側は熱くなってきますが、スマートフォンは動かすときは基本的に手でもって、空中を動かしていますから、熱がこもることもないでしょう。