[ファン-液体クーラー]ヘビーな検証環境に最適な自作PCパーツを考えてみた

Linux

2025.06.212025.06.23

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はじめに

デスクトップPCで検証環境を用意したいと思っている方向けに、可能な限り予算を抑えて最大スペックとなるようにPC部品を選定しました。

想定する読者

・PCで仮想化環境を用意したい方
・Vmware ESXiを使用した演習環境を用意したい方
・Nutanix CEを3ノードで用意したい方
・EVE-NGを用いた大規模なNWの演習環境を用意したい方

構築する仮想化環境について

VMware Workstation ProでVMware ESXiを構築して、仮想化環境を準備します。
以下の記事で構築方法やダウンロード方法が解説されています。

VMware WorkstationにREHLやWindows Server、ESXiを載せてみよう Part2 - Qiita

目次第1章はじめに第2章 ESXiの準備第3章 RHELとWindows Serverのインストール第4章疎通確認第5章おわりに 1. はじめにこの記事についてこの記事は「DevToxicClub Advent Cale...

さらに、Nestedな環境でNutanix CEを3ノード構成で構築することも可能です。
構築方法は以下の記事を参考にしてください。

ESXi で Nested Nutanix CE を構成してみる。（CE 2.1 / AOS 6.8.1 版） - NTNX＞日記

Nutanix Community Edition 2.1（CE 2.1、AOS 6.8.1 ベース）がリリースされたので、ESXi 上のネステッド Nutanix CE を構築してみます。今回の内容です。構成イメージ 0. 物理マシン...

冷却システムについて（一般論）

自作PCにおける冷却システムは、システムの安定動作、パフォーマンスの維持、さらには部品の寿命延長に直結する非常に重要な要素です。以下では、冷却システムの主要な構成要素や設計のポイント、各方式の特徴について詳しく解説します。

冷却システムの基本的な役割

各コンポーネント（CPU、GPU、メモリ、ストレージなど）は、動作中に熱を発生します。この熱が過剰になるとシステムのパフォーマンス低下、動作不安定、最悪の場合部品の劣化や故障につながります。冷却システムはこれらの熱を効率的に除去し、適切な動作温度に保つ役割を果たします。

CPUクーリング

エアクーラー

特徴:
ヒートシンクとファンの組み合わせにより、CPUからの熱を放散します。
設置が比較的容易で、メンテナンスもシンプルなため初心者向け。
ポイント:
大型エアクーラーは放熱面が広く、効率的な冷却が可能ですが、ケース内部のスペースやマザーボードとの干渉に注意が必要です。

水冷システム

オールインワン（AIO）液体クーラー:
事前に組み立てられたクローズドループの冷却システムで、CPUブロック、ポンプ、ラジエーター、ファンが一体となっています。
エアクーラーと比べて熱交換効率が高く、オーバークロック時など高負荷なシーンで優れた冷却性能を発揮します。
カスタム水冷:
自身でパーツ（ブロック、リザーバー、ラジエーター、チューブなど）を選び、独自の水冷ループを構築する方式。
デザイン性や冷却性能で柔軟な構成が可能ですが、構築やメンテナンスに高度な知識と手間が必要です。

ケースファンによるエアフローの最適化

前面吸気と背面・上面排気

ケース内部に新鮮な空気を取り込み、温まった空気を効率的に排出するレイアウトが基本です。
前面、底面、側面（吸気）と上面、背面（排気）のバランスの取れた配置が、全体の温度管理に効果的です。

ファンのサイズと回転数

大径のファンは低回転でも十分な風量を確保でき、静音性に優れる場合があります。一方、小型ファンは回転数が高くなるため、より多くの風量を生むことができる反面、騒音が気になることもあります。

PWM制御

PWM（パルス幅変調）制御対応のファンを利用することで、温度や負荷に応じて回転数を自動制御し、効率的かつ静音な環境を実現できます。

GPUやその他のコンポーネントの冷却

内蔵クーラー

現代のGPUは、自社製のクーリングシステム（ヒートシンク＋ファンまたは水冷）を搭載しており、過熱防止に優れています。

追加対策

高負荷運用やオーバークロックを行う場合は、ケース内のエアフローを改善することで、GPUの冷却性能をさらに向上させることが可能です。

メモリやチップセット

これらは発熱量はCPUやGPUに比べて控えめですが、エアフローの不良は全体の温度上昇につながるため、ケース内の温度管理全体に配慮する必要があります。

冷却システム設計のポイント

構成のバランス

高性能な冷却システムは熱の除去に効果的ですが、構成が複雑になると取り扱いやメンテナンスが難しくなるため、システムの用途や自分のスキルレベルに合わせた選択が重要です。

スペースと互換性

ケースサイズや内部レイアウト、マザーボードとの干渉を考慮した冷却パーツの選定が求められます。大型のエアクーラーやラジエーターが取り付け可能か、確認しましょう。

ノイズ管理

冷却性能と静音性の両立は、特に自宅環境での作業や長時間使用する場合に大切です。ファンの選定や回転数制御、振動対策を講じることで、騒音を最小限に抑える工夫が必要です。

冷却システムについて

ファンについては、参考動画にあるように、12mmか14mmならば、両者の空冷性能にそこまで大きな差がないのと、騒音との兼ね合いから、12mmをお勧めします。

24コア/32スレッドであり、ヘビーな検証環境では間違いなく有望なIntel Core i9-14900の場合、空冷のみでは本来の性能を出すことが難しいようなので、液体クーラーを検討してください。

おすすめの液体クーラー

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