3 ドルの DIY 冷却ハックにより、自宅サーバーの温度が 8°C 下がりました

古いラップトップを使用して最初のホーム サーバーを立ち上げて以来、私はますますそれに依存するようになりました。私は数か月間にわたって多数のサービスを追加し、現在ではすべてにアクセスできるようにするために 24 時間年中無休で稼働しているサーバーに依存するところまで来ました。しかし、夏の猛烈な暑さでそれがますます困難になり、DIY の冷却ソリューションをいくつか試してみることにしました。

最初の冷却修正はうまくいきましたが、騒音が大きすぎました

コストをかけて冷却を修正

クレジット: Ismar Hrnjicevic / How-To Geek

Jellyfin や Immich などのサービスが携帯電話での動作を拒否したため、サーバーが過熱していることに気づき始めました。 PC から NAS フォルダーの 1 つを開くという単純な操作でも、インターフェイスが数分間ハングアップします。ラップトップのシェルは触ることができないほど熱くなったので、他の何かではなく過熱が原因であるとすぐに疑った。

夏が徐々に暑くなるにつれて、この問題が日を追うごとに頻繁に発生するようになり、サーバーを稼働し続けるために何かをしなければならないことがわかりました。

そこで、USB 電源で動作する小型の気化式クーラーのほこりを払い、ラップトップに向けてファンのみモードに設定しました。これは、DIY サーバーを冷却するのに驚くほどうまくいきました。温度はテストしませんでしたが、ラップトップを触っても熱くなかったし、自己ホスト型アプリは必要なときにいつでも動作しました。

唯一の問題は？背後で絶えず聞こえるファンのうめき声が私を狂わせていました。

厳密には PC での使用を考慮して設計されたわけではありませんが、このような小型ファンとしては驚くほど大きな音です。私の妻はサーバーが設置されているキッチンで働いていますが、絶えずブーンという音がすることに苦情を言い始めたので、この解決策が長続きしないことはわかっていました。

もっと良いクーラーが取り付けられなかったので、手持ちのクーラーを大きくしました

アイデアがあった

私のラップトップからサーバーになったものは、実際には 2-in-1 モデルで、内部のすべてがディスプレイの裏側に収納されています。ほとんどのコンバーチブル ラップトップと同様に、その制約された設計により、従来のラップトップよりも効果的な冷却のための余地がさらに少なくなります。

デスクトップ PC のクーラーをアップグレードするように冷却システムをアップグレードすることはできませんでしたが、既存のヒートシンクにヒートシンクを追加するだけで済むことに気付きました。

これにより、熱を放散するために利用できる総熱質量と表面積が増加し、ラップトップを 24 時間 365 日稼働させることによって引き起こされる熱浸みの問題が大幅に解決されます。蓄積された熱を維持するために小さな内蔵ファンに完全に依存するのではなく、追加されたアルミニウムが熱の一部を吸収して拡散し、空気中に放散することができます。

とにかく画面がすでに壊れていたので、完全に取り除くことにしました。

代わりに、Temu の安価なミニ アルミニウム ヒートシンクを 16 個取り付けました。 SBC で一般的に使用されているこれらの小さなヒートシンクには、背面に特殊な熱伝導性の両面接着剤が付いているため、ほぼすべての熱を発生するコンポーネントに貼り付けることができます。

このアイデアはかなり偶然に思いつきましたが、後で同僚のウィルがデスクトップの RAM を冷却するために同様のヒートシンク設定を使用していたことに気づき、このばかばかしいアイデアが実際に機能するかもしれないと少し確信しました。

ヒートシンクの大部分をファンの周囲の領域に集中させました。そこには元々小さなヒートシンクがすでに配置されていました。また、銅製ヒートパイプ、特に NVMe と CPU の周囲にもいくつか配置しました。

作業が終わったら、電子機器でよく使用される特殊な耐熱フィルムであるカプトンテープでラップトップ全体を覆いました。これは主に、熱を発生しないコンポーネントに埃が入らないようにするために行いました。見た目もとてもクールです。

ラップトップを起動した後、ヒートシンクが温かくなり始めました。これは、実験がうまくいったことを意味します。

しかし、CPU の隣の VRM が熱くなっていることにすぐに気づきました (これは正常ですが、ラップトップの冷却設計がそれを考慮していませんでした)。そこで、いくつかのヒートシンクをそこに移動して、VRM も冷却できるようにしました。これにより、システム全体の安定性が向上するはずです。

私の愚かなDIYヒートシンクハックにより、温度が8°C低下しました

その愚かなアイデアは思ったよりうまくいきました

新しくアップグレードしたラップトップ サーバーをテストするために、CPU で 10 分間のストレス テストを実行し、温度を記録しました。実験の前と後にテストを 1 回ずつ行い、データをグラフにすると、その結果に衝撃を受けました。

ミニヒートシンクを取り付けると、CPU の動作温度が数度低くなりました。テストデータから初期の過渡スパイクとテスト後の温度を削除した後、ラップトップの標準構成の平均温度を計算しました。 71℃、一方、ヒートシンクを取り付けたときの温度は約 63℃。

これは、CPU が完全に稼働していたことを意味します。 8℃クーラー、3ドル相当の材料と30分の私の時間で素晴らしい結果が得られました。

しかし、最も重要なことは、ラップトップが煩わしいほど騒々しい外部ファンなしで 24 時間年中無休で稼働できるようになったということです。セルフホスト型サービスが応答を拒否することはなくなり、NAS がランダムにフリーズすることもなくなりました。

もちろん、Immich Machine Learning などの要求の厳しいものを実行する必要がある場合には、外部ファンを常に使用しておきました (CPU パッケージはその負荷下で約 65 ℃ を推移します)。しかし、通常の操作では、ラップトップはかなり冷却され、静かなままです。

クレジット: Ismar Hrnjicevic / How-To Geek

ちょっとした DIY で多くの問題を解決できることがわかりました

最初にこの実験を始めたとき、私はあまり期待していませんでした。負荷がかかると温度が 1 ～ 2°C 下がるかもしれない一時的なハックだと思いましたが、持続的な温度を修正するのにはあまり役立たないでしょう。

しかし、それは私が期待していたよりもはるかにうまく機能したので、今では、これらの安価なヒートシンクを、高温で動作する電子機器全体に塗り込み始めたいという誘惑に駆られています。