GPUの形状は何を選択するべきか　翻訳
https://www.overclock.net/forum/74-graphics-cards-general/1611507-how-choose-between-gpu-cooler-designs-exhaust-vs-open-air.html

前書き：#

こんにちは！
ここで私はあなたがどのGPUを買うべきかを決めるときに考慮に入れるGPU冷却のいくつかの無視された側面を説明します。

・このガイドは誰の為のガイドか
このガイドは、中低価格帯PCから最高のオーバークロックおよびゲーム体験を得たいミドルエンドの人々を対象としています（AMD RX570、NVIDIA GTX1070等）
GPUの2枚刺しをする人にも便利です。
よってこのガイドは、液冷、水没pc、またはオープンケース、または徹底的なハイエンドを購入する人々には適用されません。

・このガイドが必要な理由
GPUの選択についてアドバイスを求めるとき、人々は誤解をしています。 まず、これら2つの特別なグループがあります。一つは5000ドルの超高価格PCを所有しそれが正しいと信じているハードウェア狂、それは素晴らしいです。 もう一つは自分の好きなものではないものはすべて却下するファンボーイ。 これらの人々は最近、経験の浅いPC愛好家やオーバークロッカーに間違ったアドバイスをしています。 このガイドはあなたが疑わしい知識や論理に惑わされず、自分の力でよい製品を判断する為です。

・なぜあなたは私を信頼しなければないのか？
信頼してはいけません。それがポイントです。あなたはインターネット上の人に頼らず、自身の知識や論理を信頼する方法を学ぶべきです。

問題：#

GPU冷却には、一般に2つのタイプがあります。外排気と内排気です
インターネット上の一般的な結論は、「外排気（しばしば誤ってリファレンスクーラーと呼ばれる）はひどいので、避けろ」という事です。
この点は、人気のあるハードウェアサイトやフォーラムのレビューで時々提供されています。
内排気のGPUは「より涼しく、ノイズが少なく、時には安い」
では、なぜ外排気を購入したいと考えるのか？

それぞれの違いと構造を調べてみましょう。
外排気（例:https://imgur.com/gallery/j3WrL）：
- 側面送風ファンが1つ（誤って「タービン」と呼ばれる）
- GPUの長さの一部にわたって動作するヒートシンクを持つ
- カードの背面に排気口があります
- ファンから押し出された空気はヒートシンクを通って横方向に通過し、背面の開口部からケースから出る
- ヒートシンク表面の静圧が低い

内排気（例:https://imgur.com/JN3vRZD）：
- 1〜3台のプロペラファン
- 1つまたは2つのヒートシンクがあり、ヒートパイプと組み合わされることが多い
- ファンから押し出された空気はヒートシンクフィンを垂直に通過
- 流しに静圧が高くなる可能性があります

外排気は排気クーラーが覆われている、それはファンによって押された空気が一方向に行くことを意味します。ファンを通ってそして排気口から外へ。 これは、気流全体が最適に利用され、ヒートシンクの表面全体が気流を得ることを意味します。 気流の静圧が低い場合空気からフィン（ヒートシンクの薄い板でここから熱が放熱される）への熱伝達が、同じ面積および空気流に対して一般的に悪いです。それが、外排気のヒートシンクとそのフィンが空気の通り道を邪魔しないように設計されている理由です。この場合のヒートパイプの有効性は、シンクのサイズおよびチップと直接接触するという事実によって制限されるが、ヒートシンクもヒートパイプ技術を利用することが出来ます（ベイパーチャンバー）。 他のすべての側面を除けば、これは非常に効果的な冷却設計であり、一般的にはその他の環境には依存せず、発熱に対して優れた解決策を提供します。

内排気のクーラーは非常に開放的で、それはプロペラファンから押し出された空気が全体に行きます。 空気の一部は横方向に流れるが、GPUのデザインによっては気流がヒートシンクを通過しないことがあります。 例えばファンモーターの真下にあるヒートシンクの一部は、通常、気流は流れません。 カードに複数のファンがある場合、ほとんどの設計では、隣接する2つのファンの気流が衝突するため、ヒートシンクから熱が逃げにくくなります。 ヒートシンク自体は、ファンのためにスペースを空ける必要がないため、通常、外排気と比較してより大きな面積を持ちます。 多くの場合、ヒートシンクはコアと直接接触していませず、ヒートパイプに設置しています。 このタイプの冷却は、ファンからヒートシンクに直接吹き付けられる空気の面によって異なります。 フィンはファンのすぐ近くにあり、抵抗を減らして熱伝達を改善するためにはより薄く、面積を最大にしてより短くなることを補うためにより狭く配置される。 GPUに2つまたは3つのファンがある場合、空気の流れる量は大きく、1つのファンしかない場合は少なくなります。 内排気のヒートシンクは一般に外排気のヒートシンクよりも薄くフィンの枚数も多い為優れていますが、冷却効果はクーラー周りの混沌とし​​た気流と熱の蓄積によって制限されます。
つまり、外気温度、ケース内の安定した十分な空気の流れ、通気する場所、他の熱源になど、内排気の効果はその他の環境によって大きく異なります。

小さなケースでは、標準的な構成で優れた吸排気ファンを装備していても、内排気によって渦が発生して空気の流れが妨げられ、CPUの周囲に負の静圧を生じさせ、GPU周囲に熱が蓄積してケースの排気ファンが故障することがあります。
ただし大規模で広々としたケースでは、この影響は避けられます。 また、負圧ケースの場合GPUのファンには熱問題はありませんが、それでもCPUの周囲に負の圧力がかかる可能性があります。 ただし、この場合ケースの下半分には熱の渦がありません。

十分なスペースと安定したエアフローがあるケースでは、内排気のより良い設計とより多くのエアフローがGPUの温度を非常に低下させます。
外排気は環境にそれほど依存せず、良い環境から利益を得ません。 ケース内の空気の流れが良くても、内排気の冷却能力の向上ほど外排気の冷却能力は向上しません。
これは、外排気GPUにバックプレートを導入し裏側から放熱する事でいくらか改善されます。ただし、バックプレートがGPUの下ではなくCPUの側面に熱を発生させます。

通常のケースの場合、ヒートシンクを冷却するために十分な気流を生み出すために、外排気のファンはより激しく作動します。 また、前から後ろへの気流を生み出す際の機械的制約のために、ファンは従来のプロペラファンと同じ直径にすることはできません。 これは、外排気GPUはより小さな直径で大きな仕事を強いられるという事です。 これは多くの人々が外排気GPUを避ける理由の「うるさい」をもたらします。
GPU製造業者はもちろんこれを知っていて、400~2400rpm程度のファン曲線を使用することによってノイズをいくらか改善します。 これは高負荷時により高い温度をもたらします。これも多くの人々が外排気GPUを避けるもう一つの理由の「冷えない」という問題となります。
ただし、100％のファン速度に引き上げられた外排気GPUのほうが、100％のファン速度に引き上げられた内排気GPUよりも低温に保たれることがよくありますが、ノイズははるかに大きくなります。 そのため、これらのカードの本来の冷却性能自体はそれほど悪くはありません。外排気GPUを回避する2つの理由は、実際には1つの理由にすぎません。（うるさいが為にファン速度を下げ、それによって温度が上昇する）
これは多くのレビューにわたる多くのテストで証明されています。

ただし、説明されていませんが冷却性能にとって非常に重要なテスト方法があります。

最も重要な事:#

1）他の制限要因なしで、テストされているGPUの本当の性能を示すために、これらのレビューの多くは可能な限り最良の部分で行われます。 これは、多くの場合、GPUが高級ファンを備えた大型で高価なケース、または外気が流れるテストベンチ、多数のPCI-Eスロットを備えたハイエンドマザーボードの1つに配置されることを意味します。それはCPUに最も近いというわけではありません。（CPUの冷却を邪魔しないよう一番下でも構わない） これらは内排気には理想的な条件です。

2）これらのテストの多くは短時間で実行されます。これは、多くのハードウェアを高速でテストし、レビューを書いて編集し、急いで公開する必要があるためです。 これは長時間のゲームセッションがないことを意味し、熱の蓄積の影響は見られません。

3）他のパーツの温度を測定したり、他の部品のOC安定性をテストしたりするテストはほとんどありません。 もしオープンGPUがあなたのCPUをバックプレートから過熱させるなら、あなたはそれをレビューから知ることは決してないでしょう。

だからあなたはレビュー記事の内排気の非現実的さを考える必要があります。

もっと現実的なシナリオでは、オーバークロックしたい150W TDP GPUと、オーバークロックしたい80W TDP CPUを、シングルタワーCPUクーラーで冷却し、ATXマザボで2つのPCI-E x16スロットがあり、ケーブルがぐちゃぐちゃになるミドルタワーのATXケースと、3つのケースファン（前方の吸気2、後方の排気1）が配置されています。 このシナリオのしくみを見てみましょう。

・内排気GPUを購入
一番下のPCI-Eスロットは電源によって空気が入りません。 あなたのケースでは170wの熱を放出する位に軽くOCをします。 あなたの前部の取り入れ口の気流はGPUファンによって渦巻きになり、ヒートシンクからの熱い空気と混ざります。 暖かい空気をGPUは取り込みます。GPUによって温められた空気はすぐ上にあるケースの排気ファンによって上向きに吸い込まれ、CPUのヒートシンクを温めながら通過し、後ろから放出されます。

GPUは暖かい空気を取り込み、 CPUも暖かい空気を取り込み、OCすることができないかもしれません。
また、この構成では1つのケースファンによってケースから熱が放出されます。

・外排気GPUを購入
そのファンはGPUの端にあり、PSUに邪魔されることはないため、下のPCI-Eに配置します。 あなたはそれが170Wの熱を背中から大音量で吹き出すまで軽くOCします。 ケースの前方ファンの一つは、GPUのブロワーファンに吸い込まれ、その熱をシンクから吸い込み、背面から排出されます。 もう一つの前方ファンはあなたのCPUとケースの排気ファンに空気を供給します。 それはCPUからの熱を吸収し、後ろから放出されます。

GPUは冷たい空気を取り込み、 CPUも冷たい空気を取り込み、CPUは-10℃以上の違いを生みます。
GPUはCPUから遠く離れている為、一方からの熱はもう一方に干渉しません。
そして、この構成では2つのファン（ケースの排気ファンとGPUのシロッコファン）によってケースから熱が放出されます。

これはごく普通の中堅ゲーム用PCの構成です。
これらはケースの排気クーラーにとって理想的な条件です。

もちろん、ブロワーファンは非常にうるさいでしょう。 しかしながら、上のような状況では、pcの熱問題を補うために、内排気のファンの動作が激しくなるため、ファンカーブによるノイズの違いはそれほど大きくないでしょう。プロペラファンの設計によっては、ブロワーファンの50%の出力と同じくらいうるさいこともあります。

結論:#

最後に、外排気に対する2つの間違いに対処したいと思います。
1）外排気はGPU製造業者（AMD、NVIDIA）によって設計されており、仕事をすることはほとんどできない、最も安いクーラーを付ける事で、ボードパートナーは次により良い内排気クーラーの開発に投資します。
2）外排気GPUは内排気GPUよりも性能が悪い癖に高価です。なぜあなたはそれを買うのですか？

それで、外排気は安物なのか、それとも高価な物なのか、自分で考えなさい！

おわりに:#

- インターネット上の人々の助言を信じないでください。 ある人はそれぞれ1500ドル相当のGTX 5080tiとCore i10を持っているという事実（嘘かも）、あるいは彼らが過去15年間特定のブランドを使用していて「そのメーカーについてのすべてを知っている」という事実（嘘かも）は彼らを専門家にしません。
- レビューサイトが言っていることを完全に信じてはいけません。 彼らはあなたのケースや床置き、机置き、エアコンの設定温度等の環境を考慮していません。 彼らは、現実的でないことが多い条件下で、一つのGPUのみについてのレビューを投稿します。
- あなたのPCは独立したパーツの組み合わせではありません、それらすべてが別々の部屋に置いてあるなら、PCは良い性能を発揮するでしょう。 特に冷却とエアフローについて説明するとき、あなたのPCは相互接続されたシステムです。 あなたがそれを防ぐための措置を講じない限り、すべてのパーツが他のパーツに影響を及ぼします。 外排気は、パーツ相互の影響を考える時、最大の熱発生器をほぼ完全に除外する最も効果的な方法です。
- あなた自身の脳を使って、あなた自身で研究をしてください。 「研究」とは、「10の異なる場所で主観的な意見を読む」という意味ではありません。「研究」とは、「ある状況が起こる理由や経緯が何であるのかを調べ、異なる環境がその状況にどのように影響するかを調べ、特定の状況を調べ、そして調べたことを最大限に活用するために知識を適用する」という意味です。