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サーマルスロットリングについて

投稿日:2023/05/16

更新日:2023/05/16

サーマルスロットリングについて

CPUやSSDの性能が高まるにつれ、発熱の対策も強化されてきました。冷却方法としてヒートシンクや冷却ファンなどの手段もありますが、今回はサーマルスロットリングについて解説します。

サーマルスロットリングとは

サーマルスロットリングとは、CPUやSSDの温度が上昇しすぎた際に自動的にクロック周波数を下げ、温度を下げてくれる機能のことです。

クロック周波数というのは、毎秒何回の計算をするかを表す値のことであり

例えば1GHz(いちギガヘルツ)は毎秒10億回の計算をするということを意味しますが、サーマルスロットリング機能が働いた場合は、「10億回以下の温度が上昇しない範囲でのクロック周波数に下げる」ということになります。

必然的に処理速度は落ちることになり、普段パソコンを使っていて動作が重くなったと感じるタイミングではサーマルスロットリングが機能している場合が多くみられます。

ただ、サーマルスロットリングがなければ、熱暴走を起こし、パソコンが壊れるといった事態になりえます。

そのため、どのようにコントロールするかが重要です。

次に、なぜ熱のコントロールをしなければいけないのかについて解説していきます。

コントローラーと熱の関係

コントローラーとは、フラッシュメモリに対して入出力処理、データ保護、データ削除などを担う箇所です。

SSDの性能はコントローラーで決まるといっても過言ではありません。このコントローラーの熱もサーマルスロットリングに影響します。

コントローラーはある程度の温度でもいつも通りのパフォーマンスを発揮できますが、発熱により高温になるとパフォーマンスの低下があり、高速のデータ転送が可能なSSDを搭載している場合はコントローラーの発熱、しいては性能にも気を遣いたいところです。

NVMeといった高速のデータ転送が可能なSSDに対して、コントローラー側が追い付いていないことが現状であり、このコントローラーは常に負担がかかっている状態です。

SSDの性能と熱の関係

SSDは0~60度ほどが適正温度とされており、70度を超えてくるとサーマルスロットリングが作動します。

昨今SSDはデータ転送の高速化が著しいですが、高速のデータ転送を行うほど消費電力が増え、発熱をします。発熱しすぎるとSSDは読み書きが不安定になる、データの保存ができなくなるといった不具合や故障が起こりうるため、発熱を抑えつつ、SSDの性能を引き出すという方法を探さなければいけません。

そこで冷却ファンやヒートシンクといった対策があり、熱が上がりすぎて壊れないようにサーマルスロットリングという機能が搭載されています。

サーマルスロットリングによるパフォーマンスへの影響

サーマルスロットリングは製品が故障しないようにするセーフ機能ですが、一方パフォーマンスを抑制する機能でもあります。

高性能な部品を組んでも、どこかに負担がかかりサーマルスロットリングが動いてしまうと、仕様上のパフォーマンスが発揮できないということになります。そのため発熱のコントロールがパソコンの性能を左右するといっても過言ではありません。

どこが発熱しているのかを調べる場合、Windows搭載のパフォーマンスモニターや、フリーソフトを使うことで確認ができますので、性能に対して不満がある方はチェックしてみると原因がわかるかもしれません。

また、製品によってサーマルスロットリングの挙動が異なるため、使用するSSD等の設定を確認することも重要です。

例えば、一定温度になるとサーマルスロットリングが動き、一定温度に下がるまで継続する場合や、一定温度以上にならないように性能を下げて、温度上昇を抑える場合などがあります。

温度上昇を抑える場合は電圧を下げるという手もあり、設定する場合はBIOSやUEFIからCPU電圧を変更する必要があります。

SSDメーカー5選

組み込み(産業)用のSSDを購入するなら、以下の5つのメーカーがおすすめです。

1. Western Digital(ウエスタンデジタル)

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2. HIKSTORAGE(ハイクストレージ)/ HIKVISION

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3. Nextorage(ネクストレージ)

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4. バッファロー

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5. ハギワラソリューションズ

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まとめ

サーマルスロットリングは、故障を抑制する機能であり、パソコンの組み方によっては全体のパフォーマンスを抑制する一面もありますが、部品が壊れないようにする機能ですのでなくてはならない機能です。

どの製品を使うことで、うまく機能するかといったご相談はお気軽に佐鳥SPテクノロジへご連絡ください。

また、今後市場規模が大きく拡大されていくと期待されているUFS(ユニバーサル フラッシュ ストレージ)でもサーマルスロットリングが搭載されております。SSDやUFSの購入には、佐鳥SPテクノロジ株式会社がおすすめです。多くのメーカーの製品を取り扱っており、用途にあったSSDの提案が可能です。サンプル依頼も受け付けているので、ぜひ下記より詳細を確認して下さい。