〜えるなの日記〜
続きと…、
でもって、ちょっとHDD管理ソフトを調べてみたのですが、
まずは、
１.熱による軸受けOILの変質。
２.ヘッドおよびプラッタの衝突による。相互の損傷とデータの破損。
が主のようで別々のようです。
ヘッドとプラッタの隙間はは10nm以下であると書かれてました。
たしかに、HDDが20GB規模の時Diskを地球とすれば、
ヘッドは８ｍ程度の高度であるとも聞いてますし。
この時代は、ヘッドが乗ったままDiskが停止すると、
クラッシュするモノでした。
その後リトラクトされるようになったらしく、
モーターが遅くなったり電力供給が無くなると、
ソレノイドで下げていたヘッドがスプリングで上がる構造にしたそうです。
その後そのようなものは無いです。
理由は、乗ってて停止しても大丈夫だから。のようですね。
近代は、緊急退避と言って、ヘッドを格納してしまいます。
それでも、高速化されたヘッドは軽く小さい故に構造的に脆いようで、
強い衝撃では両者が衝突するので
主にプラッタの傷よりヘッドがクラッシュするようです。
衝突は、硬くて摩擦が小さければ、さほどの問題がないと思います。
ついでにエッジが無ければ硬くても引っかかりも接触面積も低下です。
ただし、理由が不明ですが、
読み書きでヘッドを激しく動かすと、
HDDの温度が上昇するのは確かのようで
夏場の暑い時間にデフラグは避けた方が良いとデフラグツールの説明に書いてあります。
まあ、ちょっとまえに見た雑誌には、HDD修復業者が、
プラッタにぐるぐる激しい傷が入っているのを、
顕微鏡で見ながら生きてるDATAを救出してるのが載ってました。
ナゼにこのような大きな傷が出来るのか不明です。
昔、280MBのHDDが壊れたので、ばらしたことがありました。
見ても損傷は無かったです。ディスクは生鉄でしたが、
潤滑物と思われるコーティングがされてました。
しかし、動かそうとすると全然回りませんでした。
…多分、感触的にはモーターの部品の脱落によって、
回転部分との間に噛み込んでしまったみたいです。
とにかく、冷やして、衝撃を避ければ
かなり良いと言うことだと思います。
モーターの上下２点にベアリングがありそうなので、
ソコ付近に強い風が当たり全体的にもかなり当たるようにした方が有用に思います。
で、冷やし方ですが、
まず、Fanですね。
これの取り扱いに注意です。
スポットを冷やすのと、ケース内部を冷やす違いです。
スポットは選択的に冷やすので、単位時間に当たる空気を増やします。
大抵吹き付けです。吸い込みと吹きつけは大きく違います。
それは、方向性をもっているか？です。
そして、Fanの中心にあるスピナーの部分は風がながれにくいです。
冷やす形と流体の流れを考えると物体の表面から熱を奪うには
デバイスなどの特性によってTotalかホントに局部的か？となります。
それに対して、ケースは吸い出しが多いです。
デバイスを冷やす内部のFanがいくら吹き付けてもソレで暖まった空気をまた吸ってしまったら。閉塞空間内部で発生した熱が空気にどんどん蓄積してしまいます。いずれ冷却といえないレベルに達してしまったら意味不明です。
ケースFanは内部に熱が貯まっているのを出す機能です。
この場合Fanが熱を外に排出する役割があります。
穴はイロイロ開いてますが。実は、内部に熱い空気が貯まるのを避けるのが大切です。
よって、Fanの近くにケースの吸入口があったら、
そこから入った空気を単に放出していることになり、空気の入れ換えにならないのです。
また、Fanを直列につなぐのも幾つかのげんしょうにより
多少の利得や効果がありますが本質的にFanの排出量を比例的に上げる効果はありません。
(ポンプを直列につないでも流量が変わらないのと同じです。)
ケースファンの必要性は、ケース内部を室温に近づけるコトです。
なので、換気扇的であり、
デバイスへの吹きつけのような流量を必要以上に上げる意味はありません。
デバイスにおいても、必要以上に流量を上げても、表面は室温以下には下がりません。
一応、放熱温度×表面積(或いは空気の温度差×流量)が出た熱であり、
熱平衡なら、発熱量と放熱量は同じです。
そして、外部だけを強制冷却すると、内部への熱勾配が激しくなります。
問題は冷やす目的部分を冷やせるか？です。
となると、表面温度より内部の熱の集中を阻止しなければなりません。
これが、CPUで言えばヒートシンクの構造になります。
ただし、半導体は壊れなければ、劣化することもなく、
ほぼ、熱暴走のみの問題であります。
なのて、必要以上に冷やしまくっても得しないです。
CPU周りの発熱体で気になるのが、
レギュレタと電界コンデンサーです。
コンデンサーは平滑のためなのですが、
パルスを扱うため非常に電気が流れます。
そうすると内部の抵抗要素は熱となります。
これによって、ガス圧が高くなるコトが一般的ですが、
長いこと使用すると、劣化してしまい、
抵抗が上がり、加熱して、
ガス圧が規定温度以下で破裂という問題があります。
レギュレターは電圧制御回路なのですが、
トランジスタを抵抗として、電圧を下げているため。
流れた電流と下がった電圧の電力の分だけ熱になります。
よって、あまりにも無視すると壊れます。
だいたいの半導体は107℃位で破損します。
ここで注意したいのは、デバイスの表面温度ではなく、
半導体の温度というトコです。
もっと細かく示しますとP-N的な接合面です。
よって様々な温度モニターは
サーマルクラッシュするべき部分を直接測定しているワケではありません。
指標くらいです。
涼しい部屋での連続使用の通常値との差を知っておいて、
いつも見ながら、最悪を避けるため警告も設定して負荷を減らしたり、
部屋を冷やしたり、PCを止めたり。という必要が出ます。
あとで、続き書きます。
で、昔、熱が貯まっているのでケースを開けて冷やしているとカキコしたら、
開けると冷えないので閉めろと定義のように言われたのですが、
考えてやってますので…、
ケースファンは、出す空気の流量しか空気が入れ換えられないですね。
しかも、この手の送風は圧力よりも、断面積で決まってしまいます。
よって、プレスの穴が問題です。排気抵抗も問題ですが、
当時の一般的なケースは吸気抵抗のほうがとんでもなく悪かったです。
よって、プレスの穴はぽっかりと無くして、
吸気も対角線上にでっかく広げてました。
これでも、Fanの最大流量のロスが大きく減っただけです。
しかし、ケースを開け、ソコに方向性のある風をかけてみると、
周りの空気も引きずられて動かされてしまう。
壁がないだけ全体が新鮮な空気になるという開放的な考えです。
よって、コチラの方が有利であって、それゆえ開けている。と、
それに、いくら高いCPUクーラーを付けても、
ケース内部が熱ければヒートスポットの温度は想像以上に格段に高くなる。
他には、銅のフィンのCPUクーラーは２万円を超えてたりして、
非常にコストパフォーマンスが悪いので、作る意味を疑う。
と書きました。そしたら、熱伝導率が段違いで性能が違う。と、
そこで即答。
熱伝導率はおよそ倍違う。しかし、
まず、タダの一つの数値にだまされている。
この値段は物質の料金ではとんでもなく安い、
銅を曲げてロウ付けしてるための工賃である。
しかも、このりゆうによって見たところフィンの表面積がちいさすぎる。
熱伝導率に見合わない。構造や加工技術を洗練するべきである。
それに、熱の伝導効率に関しては、
W＝Q(S/L)ΔT
であり、
発熱部分の熱通過断面積が小さくこれにより熱勾配が高いことに起因する。
熱勾配を下げるには、熱伝導率を上げるしかない。
しかし、熱は物質中を流れそのエネルギー量は変わらない。
いわゆる直列構造である。
断面積が広がれば、熱の伝導効率も上がります。
もはや、素材の熱伝導率のみに頼る必要性が低くなります。
そして、熱エネルギーが転写される空気に接する部分は面積を大きく取りたいですね。
総じて、テキトーに加工しやすい形の、
銅の固まりの周りにアルミフィンを付ければ良いと書きました。
これが、今で言うカッパーバッファーアルミフィンという部類です。
次に、グリスです。
発端は、実質的結果論を書いた事から始まりました。
「高い値段の銀とか入ってるグリスは使う必要が無い。
理想的には、グリス自体が必要ない。」
と、書いたのです。
これに対し、
CPUでは熱伝導性の高いグリスを使わないと信頼性が低くダメで、
グリスが無いとマトモに熱が伝わらない。と来ました。
これに対しても…、
まずは、先ほどの熱伝導効率の式の簡略化より、
W∝Q/L
です。
隙間ですので、Lはとても小さいです。
よって、効果は無いとは言えないが、あまりにも小さいと判断できます。
極論的にたとえ間が薄い空気だとしても狭いので、酷いことにはなりません。
気になるなら、液体の油でも染みこませて、
加工制度が高いならば平面はほぼくっついて連続体と等価になるので、
いくら高い伝導効率のグリスでも、厳密に示せばただのムダです。
フツーの柔らかいグリスをかなり薄塗りして
乗っけてぐりぐりやってのばして使うという
ちょっと足りないかも？
でも、無いよりはマシかも、程度が良いかと…、
ということで、うたい文句は商売上のマヤカシも多いです。
見破ることは、知識というDATAより、知恵なのです。
2007年08月31日（金）
No.5
(未分類)