Project new PC #19

Summary

メインPC(#17 Newport)を構築したのが7年半前。

CPUは2019年末に、RAMは+64GB増量、VGAは2020年初にRTX2060Superに換装して凌いで来たが、さすがにチップセットが、USB Type-C、2.5GbEの普及といった標準規格の変化に追随できていない感が高まり、更新を考える時期に来た。

そこで、今回はなるべく省エネ、省スペース、コスパの良さとそこそこのゲーミング性能で組んでみた。

今回のポイントは、

• Mini-ITXに挑戦！小ささ重視。重厚長大フルタワーの時代は終わった。これからは省スペースと性能、省エネの均衡を追求する時代
  • VGAサイズに厳しい制約が発生 (VGA<297mm) 。また電源サイズ/出力にも制約
  • 当初は5.25inchドライブ（DVD-R）が内蔵できるケースを探した
    • しかしいいケースが見つからなかったこと、そもそもDVD-Rの使用頻度が年数回程度まで激減していることを考慮し、外付けドライブとすることで、5.25inchベイを捨てる決断
    • ケースについては防塵性能の無いものが多かったが、利用時間が長いほどホコリが溜まりやすいので、お手入れしやすい防塵フィルターが完備されているものを選択
      • 具体的には、Fractal DesignのEra-ITX (VGA<297mm) を選択した一方で、防塵皆無なTerra と Ridge PCIe 4.0 (VGA<335mm)を断念
  • SSD/HDD搭載数も限られるが、SSDはm.2搭載することで十分過ぎる結果に
    • 3.25inch HDDは1基搭載できるので悩んだ。だが、電源消費・発熱・エアフロー阻害の観点から、3.25inchマウントを外すことに決定
  • SSD(m.2) 2TB x2基と SSD(SATA) 1TB x1基でローカルドライブは足りる
  • それ以外は必要に応じて、NAS＋USB外付けHDDタワーでOK
  • 一方で、最も懸念となったのが排熱処理（エアフロー）
    • CPU/VGAはそれなりにハイスペックでワット消費もある一方、狭いMini-ITXでは排熱処理を考慮する必要
    • CPUは水冷ラジエーターを導入することで解決
    • ケース内も可能な限り不要な拡張マウントなどを外し、ケーブルも整理することでエアフローを改善させ、排熱効率を向上させる。この観点から常時必要ないHDDも搭載せず

Spec

• CPU
  • Intel Core i5 13400F
    • 28,773円 @tsukumo
    • 第13世代 (Raptor Lake), (P) 2.5GHz, 10 Cores/16 Threads, TDP 65W
      • コスパに優れ、電力効率に優れ、発熱が少ない
    • [ CPU-World / UserBench / Review / Review ]
• M/B
  • Gigabyte B760I AORUS PRO DDR4 [Rev.1.0]
    • 33,800円 @tsukumo
    • Intel B760, Mini ITX, LGA1700, DDR4 5,333MHz, 2.5GbE, WiFi6E+BT5.3
      • S/PDIFついてるのこれだけだった
      • WiFi / Blutooth はここ5年でラップトップでも必須機能に
        • WiFiは電波状況の確認、WEP解析練習にも活用
        • BTは、Pixel Buds Proでスマホとマルチポイント接続し、オンライン会議に使う
      • アンテナが変な延長コード付きのザク隊長機の角みたいな形状なのは減点
• RAM
  • crusial CT32G4DFD832A [DDR4 PC4-25600 32GB] x2セット (64GBセット)
    • 16,470円 (2セットで) @ark-pc
    • DDR4 PC4-25600, DIMM, 32GB x2セット
      • 駆動周波数はあまりパフォーマンスに影響しないが、「量」は影響するので64GBに
• VGA
  • ZOTAC GAMING GeForce RTX 4070 Twin Edge OC ZT-D40700H-10
    • 90,889円 @Amazon
    • GeForce RTX 4070, PCI Express 4.0, GDDR6 12GB, 200W, 226x123x40mm, 192-bit, 2連ファン, 推奨電源650W
      • RTX 40XX系の最下位モデル。ケースが最長295mmデュアルスロットVGAまで、電源650Wまでの制約下でのぎりぎりの選択
        • 3連ファンのGeForce RTX 4070 VENTUS 3X 12G OCだと、308mmになりアウト
    • [ HWBench / techup ]
• Case
  • Fractal Design Era ITX FD-CA-ERA-ITX
    • 15,327円 @Amazon
    • Mini-ITX , GPU<295mm 2slots, SFX-L/SFX<200mm, 325x166x310mm 16L, 2.5inch x2
      • GPU<295x125x47mm
      • [ Review ]
    • 今回の最大のこだわり or 制約となったMini-ITXケース
  • Fractal Design Terra
    • 37,400円
    • Mini-ITX, GPU<332mm 3lots, SFX-L/SFX<130mm, 343x153x218mm 10.4L, 2.5inch x2
  • Fractal Desgin Ridge PCIe 4.0
    • 26,400円
    • Mini-ITX, GPU<335mm 3slots, SFX-L/SFX<130mm, 374x110x395mm , 2.5inch x4
• Cooler
  • Celsius S24 FD-WCU-CELSIUS-S24-BK
    • 17,536円 @Amazon
    • CPU/GPUが空冷だと80℃になるが、水冷だと60℃で安定するというレビューを見て購入
    • クーラー付属のマウント用バックプレート（M/B背面から六角両雄ねじスペーサーで固定するやつ）が、ネジを締めてもM/Bとバックプレートの間に3mm程度の隙間は空いてしまった
      • バックパネルがグラグラ動きそうだったで、スペーサーを噛ませようと思ったが、金属製だとM/Bに金属部分が直接触れるのはちょっと怖かった。そこで、M/Bとねじの間に、Fractal DesignのHDD用の防振ゴムスペーサーを4箇所のねじに挟んで解決
• Power
  • Fractal Design ION SFX 650G FD-PSU-ION-SFX-650G-BK
    • 16,018円 @Amazon
    • SFX-L, ATX12V, 650W, 80PLUS: Gold, 125x125x63.5mm
      • 本当は800Wくらいあったほうが安心だが、ケースに対応してるのはこれ
• SSD
  • Lexar NM790 LNM790X002T-RNNNG x2枚
    • 11,980円 @FAST-Online x2枚
    • 2TB x2枚, m.2 type 2280, NVMe, PCIe 4.0×4, 1,500TBW
• BD（外付け）
  • Logitech LBD-LPUEWU3SBK
    • 10,906円 @Logitecg Direct
    • USB3.2 Gen1, バスパワー対応, BD-R 6倍 Write, Cache 2MB
      • 5.25inchドライブは常設しない時代と聞き外付けに。代わりにケースはコンパクトに
• OS
  • Microsoft Windows 11 Pro 正規日本語版 Professional プロダクトキーCOAシール
    • 1,950円 @ヤフオク
• 熱伝導グリス
  • TF9 1.5g, 14W/mK
    • 759円 @Amazon
    • 粘性がなく広がらず塗るのに非常に難儀した

Airflow

• フロントのSFL-X電源、ボトムのVGAは設置向き固定で選択肢無し（吸気方向のみ）
  • なお電源は底面吸気、上方排気の設計
• 水冷CPUクーラー用の240mmラジエータはトップ位置固定
  • 非常に悩んだのは、ラジエータ空冷用のファンx2の吸気（外気で下げる） or 排気（ケース外へ押し出す）の方向
  • 色々と調べた結果わかったこと
    • ケース全体として、吸気と排気のrmp合計を一致させないと、エアフローが悪化し熱交換効率が著しく下がる（熱を帯びた空気がケース内に滞留する）
    • ラジエータのファンを吸気にすると、CPU温度は5℃ほど下がるが、VGA温度が上がる
    • 電源からの排気は上方（トップ）固定なので、ラジエータを吸気にすると干渉する
    • ボトム吸気・トップ排気のチムニー構造の方が自然で、熱交換効率は良さそう
    • トップパネルは着せ替え可能だが、ガラスパネル vs. 金属メッシュで5℃程度変わる
      • 参考： ASCII / @PCケース研 / @FPSおじさん
• 結果
  • 水冷ラジエータの威力は絶大で、狭い窒息Mini-ITXケースながら、従来のフルタワーよりも温度は低く良好なエアフローを実現できているのでは。下記のOCCTベンチ結果参照

Benchmark

OCCTで計測（80℃以下目標）

#19 Roppongi (Newly built)

#17 Newport (Previous)

SSD

• Lexar NM790 LNM790X002T-RNNNG
  • 通常時で51℃、ベンチマークで負荷かけて62℃

Cost review

• 総コスト256,388円（税込）
  • VGA 90,889円（35%）
    • 品薄&マイニングバブルで市場価格がここ3年で2-3倍に沸騰したせい
    • コスパより4K性能を追求し、RTX4070を選択した結果
    • Mini-ITXだと気軽にパーツ交換しにくいこともあり、ちょっといいパーツ選択しがち
  • M/B 33,800円（13%）
    • Intel B760 は品揃え少ない x Mini ITXマザーはATXマザーより1万くらい高い印象
  • CPU 28,773円（11%）
    • Intel Core i5 13400F
  • SSD x2枚 23,960円（10%）
    • 2TB, m.2 type 2280, NVMe
    • 限られた3.5inch搭載スペースを補完するため、オンボードの m.2 typeを2個ともフル搭載
    • M/B自体の取り外し必須のため気軽に追加搭載できず、組む時点で入れ込む必要があった
  • 水冷CPU Cooler 17,536円（9%）
    • Mini-ITXの狭小さゆえの排熱性能の低さを補完し、ハイスペックと両立させるための装備
• 総評
  • Mini-ITXならではのサイズ制約・拡張性の低さを補完するため、初期構築段階で5年後までの運用を見据えたパーツ選択が必要となったため、高コスト化し、物理サイズとコストが反比例しがち（ラップトップvs.デスクトップに類似）
  • M/Bやケースのラインナップも多くないため、値崩れしていないパーツが多い
  • ATXで組んだ場合は、もう7万くらいコストダウンできたかもしれないが、小ささには満足

Closing

• #17 Newportは、第一線より下番に伴い、搭載パーツはそのままで、ケースをFractal Design/Define R2 Black Pearl → COOLER MASTER/MasterBox Q500Lにコンパクト化させることに
  • 232x559x560mm, 70.2L, 16.4kg → 230x381x386mm, 33.8L, 4.81kg へサイズダウン