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BTO PCのCPUクーラーはカスタムすべき？Core i7-12700搭載PCで性能が変わるのかテストしてみた
大型空冷クーラーや水冷クーラーも選べるSTORM製ゲーミングPC「PG-DD12」 text by 坂本はじめ
2022年5月10日 00:01
注文時にパーツ構成を選択できるBTO PCは、CPUクーラーのカスタマイズが可能なモデルも多い。ただ、変えて効果はあるのか、コストパフォーマンス的にはどうなのかといった面はわかりにくい部分もある。
そこで、今回のレビューは普段のテストとは趣向を変え、BTO PCのCPUクーラーはこだわるべきなのかという点にフォーカスして検証を行ってみたい。使用するのはSTORMのBTO PC「PG-DD12」。Intel第12世代Coreの中でも人気の高い「Core i7-12700」と、NVIDIAのハイエンドGPUである「GeForce RTX 3080」を搭載するハイスペックゲーミングBTO PCだ。
第12世代Coreの上位モデルは高性能な分、発熱もそれ相応に高い。CPUクーラー選びで迷っているユーザーはもちろん、CPUの発熱が心配という方にも是非チェックしてもらいたい。
Core i7-12700 + GeForce RTX 3080搭載の高性能BTO PC「PG-DD12」イルミネーションパーツで見た目にもこだわった1台
まずは、今回のテストでベースのPCとなるSTORMの「PG-DD12」から紹介しておこう。このPCをベースに、CPUクーラーをカスタムするとどのような変化があるのかを検証していく。
「PG-DD12」は第12世代Coreの8+4コア20スレッドCPU「Core i7-12700」と「GeForce RTX 3080」を搭載したゲーミングBTO PC。標準構成価格は314,800円だ。
アドレッサブルRGB LED搭載ファンや強化ガラスパネルを備えるPCケース「MSI GUNGNIR 110R」を筐体に採用した「PG-Dシリーズ」に属する製品であり、優れたゲーミング性能だけでなく、内蔵パーツの外観やイルミネーションを楽しめるのも特徴だ。本体サイズは215×450×430mm(幅×高さ×奥行)。
ケースファンのLEDを制御するための配線が必要になるうえ、強化ガラスパネル越しに内装が見えるMSI GUNGNIR 110Rは、組立てのクオリティが問われるケースだが、そこは組立て経験豊富なスタッフを擁するSTROM、ガラスパネル側の配線がスマートにまとめられていることはもちろん、右側の裏配線もよくまとめられている。
「PG-DD12」の標準構成では、メインメモリにDDR5-4800動作の16GBメモリ、システムストレージにPCIe 4.0 x4接続の1TB NVMe SSDを搭載しており、各パーツには80PLUS PLATINUM認証の1,200W電源が電力を供給している。これらのパーツにはカスタマイズプランが用意されており、注文時に任意のパーツに変更できる。
「空冷式クーラー」「大型空冷式クーラー」「水冷式クーラー」の3種から選択好みのCPUクーラーが選べるSTORMのPG-DD12
注文時にパーツ構成の変更が可能な「PG-DD12」は、CPUクーラーのカスタマイズにも対応している。BTOのカスタムページを見ると、標準構成の「空冷式クーラー」のほかに、「大型空冷式クーラー」と「水冷式クーラー(高冷却)」の選択項目が用意されている。
今回編集部に届いた「PG-DD12」は標準構成であるため「空冷式クーラー」を搭載しているのだが、CPUクーラーのカスタマイズの有効性をテストするために、STORMから追加で「大型空冷式クーラー」と「水冷式クーラー(高冷却)」を追加でお借りした。テストを行う前に、各CPUクーラーについて紹介しておこう。
なお、今回借用したCPUクーラーについては、記事執筆時点で使用されているものであり、パーツの供給状況などにより同等品に変更される可能性がある。使用される製品が気になる場合や、使用したい製品がある場合は、事前にSTORMに相談することをおすすめする。
標準構成「空冷式クーラー」に使われていたのはIntel純正クーラー
標準構成として「PG-DD12」に搭載されている「空冷式クーラー」は、リテールボックス版Core i7-12700に同梱されているIntel純正クーラーと同じものだった。
CPUに付属する純正CPUクーラーは、定格動作、すなわちベースクロックで動作するCPUの発熱を処理するのに十分な性能を備えたものであり、Core i7-12700であればPコア＝2,100MHz、Eコア＝1,600MHz以上で動作させられることが期待できる。
なお、Core i7-12700はベースクロック動作時の最大消費電力であるPBPが65Wである一方、ブースト動作時の電力指標であるMTPは180Wで、最大CPUクロックはPコア＝4.9GHz、Eコア＝3.6GHzとなっている。
純正クーラーはブースト動作時の最大クロックの熱量を処理できる前提で設計されてたものではなく、Intelも最大ブーストクロックで動作することを保証しているわけではないので注意しよう。
「大型空冷式クーラー」を選択すると12cmファン搭載のサイドフロー型CPUクーラーに
カスタマイズプラン「大型空冷式クーラー」は、120mmファンを搭載したサイドフロー型CPUクーラーだった。「大型空冷式クーラー」には、標準の空冷式クーラーから5,200円でアップグレードできる。
今回届いたのはCooler MasterのHyper 212 Evo V2。LGA1700に正対応するコストパフォーマンス重視のCPUクーラーで、650～1,800回転という低～中速12cmファンを搭載している。
「水冷式クーラー(高冷却)」を選ぶと240mmオールインワン水冷CPUクーラーに
標準構成から12,000円でアップグレードできる「水冷式クーラー(高冷却)」用として届いたのは、MSIの240mmオールインワン水冷「MAG CORELIQUID 240R V2」だった。
標準的な240mmオールインワン水冷式クーラーは、Core i7-12700のMTP値である180Wの発熱に十分対応できる実力を備えており、MAG CORELIQUID 240R V2もブースト動作時のCore i7-12700をしっかり冷却することができるはずだ。「PG-DD12」のカスタマイズプランにおいて、CPUクーラーの最上位として申し分のない選択肢と言えるだろう。
テスト条件を整えて3種のクーラーで性能差を確認グリスも同じものを使用してイコールコンディションに
CPUクーラーのカスタマイズがどれだけ有効なのかを確認する今回のテストでは、ベンチマークテストやゲームを実行して、スコアとCPU温度の変化をチェックする。実行するのは「CINEBENCH R23」、「ファイナルファンタジーXIV: 暁月のフィナーレ ベンチマーク」、「サイバーパンク2077」。
テスト時の条件は以下の表のとおり。
多少とはいえそれぞれのクーラーに塗布されているグリスのままテストすると有利不利がでるので、サーマルグリスについては「PG-DD12」購入者向けに無料アップグレード特典として提供されている「Arctic Silver 5」を使い、条件を整えてテストした。
CPUのリミットやファン制御についてはマザーボードの標準設定を適用しており、電力リミットは無制限となっている。
CPUクーラーの違いがスコアに大きく影響した「CINEBENCH R23」冷却性能が高いほど高性能な結果に
まずは、CPUベンチマークのCINEBENCH R23でMulti Coreテストを実行したさいに計測したCPU温度の結果からみてみよう。
空冷式クーラーと大型空冷式クーラーは、いずれもピーク温度が100℃に達し、平均温度も99℃以上となっており、温度リミットに張り付いて動作していたことが伺える。
一方、水冷式クーラーについては平均80.8℃、最大84℃を記録している。常に温度リミットよりも低いCPU温度を維持できていることから、サーマルスロットリングによるブーストクロックの低下は発生していないようだ。
CPUクロックを確認してみると、空冷CPUクーラーはPコア＝3,667.4MHz、Eコア＝3,049.9MHzまで低下しているのに対し、大型空冷式クーラーはPコア＝4,254.2MHz、Eコア＝3,348.5MHz、水冷式クーラーがPコア＝4,489.8MHz、Eコア＝3,392.6MHzとなっていた。
空冷式のクーラーは、サーマルスロットリングが発生していない水冷式クーラーより低いCPUクロックとなっているが、いずれもベースクロック(Pコア＝2,100MHz、Eコア＝1,600MHz)を大きく上回っており、温度リミットに達しながらもブースト動作を維持していることが分かる。
●今時のCPUの挙動を再確認しよう、100℃に達すること自体は異常ではない
CPU温度がリミット値である100℃に達しているのを見ると不安に感じるかもしれないが、今回のように定格運用においてベースクロック以上でCPUが動作している場合は異常な状態という訳ではない。
ブースト動作に対応する現代のCPUでは、動作温度や消費電力に余裕がある時は、可能な限り高いブーストクロックで動作することによって、最大限の性能を引き出すという制御が行われている。CPUメーカー間の性能競争が激化した近年では、温度や電力の余裕を限界まで使い切るほど攻めたブースト制御が行われており、全開でのブースト動作中に電力リミットや温度リミットに到達するのは「普通」になっている。
今回のBTO PCでは、マザーボードの強力な電源回路を背景に電力リミットが制限されていないため、温度が許す限り最大限のブースト制御が行われた結果、空冷クーラーでは余力を使い切って温度が100℃に達しているという訳だ。
もちろん、標準の温度リミットは安定した動作を維持するためのマージンがとられた数値なので、ブースト動作中に100℃に達しても安定性は損なわれない。ただし、CPUクーラーの冷却性能に応じて実現できるブーストクロックは変化することで性能面への影響は発生する。CPUの発熱量は実行する処理によって変化するので、用途に応じて適切な冷却性能を備えたCPUクーラーを選択するのがコストパフォーマンスを高める上で重要だ。
ベンチマークスコアは、CPUクロックがもっとも低かった空冷式クーラーが最下位で、同じ100℃に達していた大型空冷式クーラーを13％、常に温度リミット未満を維持していた水冷式クーラーを16％、それぞれ下回っている。
参考データとして、CINEBENCH R23ではSingle Coreのスコアも取得してみた。
スコアはCPUクーラーを問わず横並びとなった。1コアしか稼働しないこのテストで生じる発熱は、どのCPUクーラーでも温度リミット未満をキープできる程度でしかないので、冷却能力の差がスコアに反映されなかったという訳だ。
スコアへの影響は軽微だった「ファイナルファンタジーXIV: 暁月のフィナーレ ベンチマーク」ゲームでCPUのクーラー性能が要求される場面は思いのほか少ない？
ファイナルファンタジーXIV: 暁月のフィナーレ ベンチマークでは、フルHD解像度(1,920×1,080ドット)の最高品質設定でテストを実行した。
CPU温度の計測結果を見ると、空冷式クーラーは平均温度は90.2℃だったものの、最大温度は100℃に達しており、瞬間的にはサーマルスロットリングが作動していたことが伺える。大型空冷式クーラーは平均63.9℃の最大82℃で、水冷式クーラーは平均52.7℃の最大69℃だった。冷却性能的には水冷式クーラーが圧倒的であることが明らかな数値だ。
CPU温度では各CPUクーラーで大きな差がついたのだが、スコアやCPUクロックをグラフで確認してみると、ほとんど差がついていないことが分かる。
CPUクロックの低下が軽微なことから、空冷式クーラーで発生したサーマルスロットリングは瞬間的なものであることが伺える。また、温度リミット未満では温度に連動したクロック調整機能(Thermal Velocity Boost)を持たないCore i7-12700においては、温度リミット未満を維持できてさえいればCPU温度がパフォーマンスに影響しないことも読み取れる。
GPUだけでなくCPU負荷も高い「サイバーパンク2077」クーラーによる動作クロック差はしっかりつくものの、フレームレートの差は意外に小さい
サイバーパンク2077では、フルHD解像度(1,920×1,080ドット)で描画プリセットを「レイトレーシング：ウルトラ」に設定し、ゲーム中で約5分間にわたって温度やフレームレートを計測した。
GPUだけでなくCPU負荷も高いゲームなこともあり、空冷式クーラーのCPU温度は平均99.6℃の最大100℃と、常に温度リミットに張り付くような挙動となっている。大型空冷式クーラーも平均86.6℃で最大95℃となっており、計測値の上ではサーマルスロットリングを回避できているものの、温度リミットまでのマージンは小さい。
一方、水冷式クーラーは平均69.6℃で最大78℃となっており、温度リミットまでに十分なマージンを確保できている。
常に温度リミットに張り付いてた空冷CPUクーラーは、サーマルスロットリングによってCPUクロックが大きく低下しているものの、平均フレームレートは75.8fpsを記録している。このフレームレートは、大型空冷式クーラーを約3％、水冷式クーラーを約4％だけ下回るものであり、クロックの大幅な低下の割にフレームレートの低下は軽微なものとなっている。
ゲームではCPU性能だけがボトルネックになる訳ではないので、CPUベンチマークであるCINEBENCH R23のように、CPUクロックの低下がダイレクトにパフォーマンス低下に繋がるとは限らないようだ。
CPUの全開動作への影響は大きいものの、ゲームでのメリットは限定的クリエイター用途などCPUをフルパワーで活用したいなら高性能クーラーへのカスタマイズは有効
STORMのゲーミングBTO PCである「PG-DD12」で、CPUクーラーのカスタマイズプラン3種を比較してみた結果、高性能なクーラーを選択することで、全てのCPUコアをフル稼働させるCINEBENCH R23 Multi Coreでは高性能クーラーの導入によってパフォーマンスを高めることができた一方、3Dベンチマークや実際のゲームではパフォーマンスへの影響は軽微だった。
いずれにせよ、パフォーマンス的にはCPUクーラーが高性能でも損をすることはないので、あとは予算との相談だろう。予算が厳しく一般的なゲームでのパフォーマンスを優先するのであれば空冷式クーラーや大型空冷式クーラーでも事足りるし、クリエイティブアプリや使用コア数の多い特殊なゲームをプレイするなら、水冷式クーラーでCPUからフルパワーを引き出すべきだ。
今回テストした「PG-DD12」のようにハイスペックなゲーミングBTO PCの場合であれば、PC全体のコストに占めるCPUクーラーのコストはそれほど大きなものではない。満足のいく性能を得たいなら、予算と相談しながらCPUクーラーのアップグレードを検討してみることをおすすめする。
[制作協力：STROM]
