CPU Replacement

プロセッサを交換する具体的な手順は、プロセッサの種類、CPU冷却ファン、マザーボード、ケースなど、多くの要素によって異なります。以下のセクションでは、Socket 478プロセッサの交換手順を例に解説します。Socket 462（A）、Socket 754、Socket 939モデルなど、他の多くのプロセッサでも同様の手順が必要です。Socket 775のプロセッサは大きく異なるため、Socket 775プロセッサの取り付けについては別途解説します。

清潔さは良いこと 技術レビュー担当者の一人は、コンピュータをキッチンテーブルに移して作業する前に、ガレージの作業台など、汚れに敏感でない場所でシステムを事前に清掃することを推奨しています。この予防措置は家庭の平和を保ち、次回のアップグレード時に予算が増える可能性を高めます。

深刻なひび割れ マザーボードを取り付けたままプロセッサを交換する場合は、新しいCPU冷却ファンを取り付ける際に加える圧力に細心の注意を払ってください。CPU冷却ファンを取り付ける際に過度な圧力をかけると、マザーボードにひびが入る可能性があります。

プロセッサ交換の最初のステップは、古いプロセッサを取り外すことです。以下の手順で行ってください。

1. 電源コード、モニター、キーボード、マウス、およびその他の周辺機器を取り外し、明るい作業場所にシステムを移動します。ここでも、キッチンテーブルが伝統的です。ケースからカバーを取り外し、システムの内部と外部を徹底的に清掃してください。汚れたシステムで作業することほど不快なことはほとんどありません。
2. 作業を進める前にマザーボードを取り外すか、マザーボードを取り付けたまま新しいプロセッサを交換するかを判断するためにシステムを確認します。この判断は、プロセッサ交換の経験レベル、ケース内の作業スペース、CPU冷却ファンを固定している固定機構の種類など、多くの要素に依存します。迷った場合は、マザーボードを取り外してください。
3. マザーボードを取り外す場合は、接続されているすべてのケーブルの位置を記録してください。多くの人はその目的でデジタルカメラを使用します。すべてのケーブルを外し、マザーボードをケースに固定しているネジを外します。ケースの構造体や電源装置に触れて身体を接地し、マザーボードをケースから持ち上げて、導電性のない平らな面に置きます。
4. まだ行っていない場合は、CPU冷却ファンのケーブルをマザーボードの電源ヘッダーから外します。CPU冷却ファンをマザーボードに固定しているクランプを外し、非常に優しく圧力をかけながら、マザーボードからCPU冷却ファンを持ち上げます。必要に応じて、CPU冷却ファンの底面をマザーボードと平行に保ちながら、水平方向に「非常に」優しく前後にスライドさせることができます。
5. 元のCPU冷却ファンを脇に置きます。これと元のプロセッサを再利用する予定がある場合（なぜそうしないのですか？）、冷却ファンの底面から熱伝導グリスの残りを取り除きます。通常は、親指で底面をこすって、ゴム系接着剤のような質感のグリスを取り除くだけで十分です。熱伝導グリスがなかなか落ちない場合は、クレジットカードの端やナイフでこすり落としてみてください。冷却ファンの表面に傷がつかないよう注意してください。Goof-Offのような溶剤も役立ちます。細かいスチールウールを使用する人もいますが、その場合は冷却ファンに小さな破片が残らないようにしてください。後で冷却ファンを使用する場合、スチールウールの小さな破片でもプロセッサやマザーボードをショートさせ、さまざまな問題を引き起こす可能性があります。
6. CPU冷却ファンを取り外すと、ソケット内のプロセッサが見えます。プロセッサを後で再利用する予定がある場合は、CPUがソケットに収まっている間に熱伝導グリスの残りを取り除くことをお勧めします。この状態であれば、適切に接地され、損傷から保護されています。親指で優しくこするか、クレジットカードの端を使ってスクレーパーのように使用します。ここでも、熱伝導グリスが取りにくい場合は、ヘアードライヤーを使ってプロセッサを温めてください。
7. プロセッサがきれいになったら、ZIFレバーを持ち上げてソケットの固定圧力を解放し、ソケットからプロセッサを持ち上げます。抵抗なくソケットから離れるはずです。離れない場合は、優しく圧力をかけて離すことができますが、壊れやすいプロセッサピンを曲げたり（または折ったり）しないように細心の注意を払ってください。プロセッサを再利用する予定がなくても、ピンが折れるとマザーボードが使用不能になる可能性があります。

丁寧な扱い CPU冷却ファンが優しく扱っても外れない場合は、無理に引っ張らないでください。CPU冷却ファンとCPUの間の熱伝導グリスが接着剤のように固まることがあります。強く引っ張ると、CPUがソケットから引き抜かれ、古いCPUやソケットを損傷する可能性があります。そうなった場合、マザーボードを交換しなければならないかもしれません。マザーボードを取り付けたまま作業している場合は、コンピュータの電源を入れて数分間動かし、プロセッサを温めて熱伝導グリスを溶かすと、結合を断ち切りやすくなります。マザーボードを取り外している場合は、ヘアードライヤーをCPU冷却ファンとCPUに向けて数分間温め、CPU冷却ファンが温かくなるまで待ちます。その時点で、CPU冷却ファンはCPUから簡単に離れるはずです。

プロセッサを取り付ける具体的な手順は、プロセッサやCPU冷却ファンの種類によって多少異なりますが、一般的な手順は同じです。このセクションでは、Socket 478 Pentium 4プロセッサの取り付け手順を例に解説しますが、Celeronでも手順は同じであり、Socket 462（A）、Socket 754、Socket 939 Athlon 64およびSempronプロセッサでもほぼ同じです。唯一の実際的な違いはCPU冷却ファンの固定方法であり、所有しているCPU冷却ファンを確認すれば明らかになるはずです。

例外的な存在

Socket 775のIntelプロセッサは手順が多少異なります。プロセッサピンをクランプするZIFレバーで固定するのではなく、Socket 775プロセッサはソケットに緩く収まり、ソケットの一部である保持機構でプロセッサ本体をクランプすることで固定されます。 詳細については次のセクションを参照してください。

このセクションでは、リテールボックス入りのプロセッサを使用して説明します。リテールボックス入りプロセッサの利点は、プロセッサとの互換性が保証された適切なCPU冷却ファンが付属しており、通常、裸のOEMプロセッサよりわずか数ドル高いだけで済むことです。IntelやAMDが現在リテールボックス入りプロセッサに同梱しているCPU冷却ファンは、同梱品であることを考慮すれば非常に優れています。同梱の冷却ファンは、最高級のサードパーティー部品のCPU冷却ファンほど効率的でも静音でもありませんが、ほとんどの用途には十分です。

図5-9に示すリテールボックス入りPentium 4プロセッサには、プロセッサ本体と大型のIntelブランドCPU冷却ファンが含まれています。Intelが使用するプラスチックパッケージは厄介です。最終的にはハサミを使ってパッケージを開けましたが、一時はチェーンソーが必要になるのではないかと思ったほどです。

図5-9: リテールボックス入りのIntel Pentium 4プロセッサとヒートシンク/ファン

開けにくさ

指だけでパッケージをこじ開けようとしないでください。以前、RobertがIntelのリテールボックス入りプロセッサでそれを試みました。パッケージが勢いよく開いた瞬間、ヒートシンク/ファンユニットが部屋の反対側まで飛んでいき、プロセッサは彼の上に落ちました。（逆でなかったことに感謝するばかりです。）AMDのパッケージも不快ですが、Intelほどではありません。

最初のステップは、図5-10に示すように、ZIF（ゼロ挿入力）ソケットのレバーを垂直になるまで持ち上げることです。レバーが垂直になると、ソケットの穴に固定力がかからなくなり、圧力をかけずにプロセッサを落とし込めるようになります。

図5-10: ソケットレバーを持ち上げてプロセッサの受け入れ準備を行う

ゼロはゼロを意味する

プロセッサを装着する際に「絶対に」圧力をかけないでください。ピンが曲がり、プロセッサが壊れます。ZIFレバーを閉じると、プロセッサがソケットからわずかに浮き上がることがあります。そうなった場合は、もう一度レバーを上げてプロセッサを再装着してください。プロセッサが完全に装着されたら、指で優しく圧力をかけて固定しながらZIFレバーを閉じても安全です。

正しい向きは、プロセッサとソケット上の明らかな印で示されています。Socket 478の場合、プロセッサには角がカットされた部分があり、ソケットには小さな三角形があります。どちらも図5-11のZIFソケットレバー付近で確認できます。ソケットレバーを垂直にした状態で、プロセッサとソケットを合わせ、図5-11のようにプロセッサを落とし込みます。プロセッサは重力だけで、あるいは軽く押すだけでソケットと面一（ツライチ）に収まるはずです。プロセッサが簡単に収まらない場合は、何かがずれています。プロセッサを取り外し、正しく配置されていること、およびプロセッサのピン配列がソケットの穴のパターンと一致していることを確認してください。

図5-11: プロセッサとソケットを合わせ、落とし込む

プロセッサがソケットと面一に収まったら、図5-12に示すようにレバーアームを押し下げて所定の位置に固定します。レバーアームをソケットからわずかに外側に押して、ロック位置に収まるようにする必要がある場合があります。

図5-12: ZIFソケットレバーを所定の位置に固定してプロセッサをロックする

清潔さが重要

プロセッサが以前に使用されていた場合は、ヒートシンク/ファンユニットを取り付ける前に、残っている熱伝導グリスや熱伝導パッドの残りを取り除いてください。古い熱伝導グリスは、Goof-Offまたはイソプロピルアルコールを布に含ませて拭き取るか、0000番のスチールウールでプロセッサを優しく磨くことで取り除けます。導電性のあるスチールウールを使用する場合は、磨き終わった後に破片が残っていないことを確認してください。スチールウールの小さな破片でもプロセッサやマザーボードの他のコンポーネントをショートさせ、悲惨な結果を招く可能性があります。むしろ、取り付け前にプロセッサがマザーボードから離れている時にのみスチールウールを使用することをお勧めします。

CPU冷却ファンを取り付けるには、図5-13に示すように、ペーパータオルまたは柔らかい布でプロセッサの上面を磨くことから始めます。（編集者のBrian Jepsonは、コーヒーフィルターを愛用しています。研磨するのに十分な粗さがあり、今のところ何も傷つけていないからです。さらに、破片を残さないようです。）ヒートシンクとプロセッサ表面が密着するのを妨げる可能性のあるグリス、砂、その他の物質を取り除きます。

図5-13: CPU冷却ファンを取り付ける前にプロセッサをペーパータオルで磨く

次に、図5-14に示すヒートシンクの接触面を確認します。ヒートシンクの底面が何も塗られていない場合は、熱伝導グリスと一緒に使用することを意味します。その場合は、ヒートシンクの底面も磨いてください。

図5-14: プロセッサと接触する円形の銅領域を示すIntelヒートシンクの底面

一部のヒートシンクには、相変化材料で作られた正方形または長方形のパッドが付いています。これは、CPUが熱くなると溶け、冷却されると固まる材料を指す高級な用語です。この液体/固体のサイクルにより、プロセッサダイはヒートシンクと良好な熱接触を維持します。ヒートシンクにこのようなパッドが含まれている場合は、ヒートシンクの底面を磨く必要はありません。（ヒートシンクは熱伝導パッドか熱伝導グリスのいずれかを使用し、両方は使用しません。）

アルミニウム対銅

図5-14に示すヒートシンクは、アルミニウムと銅の元素記号から「AlCu」ハイブリッドユニットと呼ばれます。ヒートシンクの本体はアルミニウム製で、プロセッサとの接触面は銅製です。銅は優れた熱特性を持っていますが、アルミニウムよりはるかに高価です。

安価なヒートシンクや、低速で低温のプロセッサ用に設計されたものはアルミニウムのみを使用します。高速で高温のプロセッサ用（およびオーバークロック用）に設計されたヒートシンクは銅のみを使用します。ハイブリッドヒートシンクは、熱伝導特性が重要な部分にのみ銅を使用することで、コストと性能のバランスをとっています。

異なるグリス

ヒートシンクや熱伝導グリスが図と異なっていても心配しないでください。リテールボックス入りプロセッサに付属するヒートシンクや熱伝導グリスの種類はモデルによって異なり、同じモデルシリーズ内でも異なる場合があります。

ヒートシンクを交換する際は、広く入手可能で安価、かつ優れた性能を発揮するAntec Silver Thermal Compoundを使用しています。Arctic Silverのような「プレミアム」ブランドに余分な費用を払う必要はありません。Antecの製品より高価ですが、テストの結果では冷却効率にほとんど差がないことがわかっています。

Intelは、より優れた解決策がある場合に安価な方法を使用することはなく、その熱伝導グリスのパッケージも例外ではありません。Intelは、通常の使い切りタイプのグリス袋ではなく、計量済みのグリスをシリンダーに入れた状態で提供しています。グリスを塗るには、スポイトの先端をプロセッサの中央付近に配置し、図5-15に示すようにスポイトの内容物すべてをプロセッサ表面に絞り出します。

図5-15: 熱伝導グリスを塗布する

多すぎても少なすぎてもいけない

ちなみに、ここに示されている計量済みグリスのスポイトは、最新のAMDやIntelプロセッサに適した量を示しています。バルクのスポイトから塗る場合は、ここに示す約0.1ミリリットル（mL）だけを絞り出してください（0.1立方センチメートル（CC）とも呼ばれます）。多くの人は塗りすぎる傾向があります。（AMD Athlon XPなどの一部の古いプロセッサはヒートスプレッダが小さいため、それに応じた少量のグリスが必要です。）

グリスを塗りすぎると、ヒートシンクを取り付けた際にヒートシンクの底面とCPU表面の間からはみ出します。余分なグリスはソケット周辺から取り除くのが良いとされていますが、大型のヒートシンクではソケットエリアにアクセスできないため不可能な場合があります。標準的なシリコン熱伝導グリスは電気を通さないため、余分なグリスがショートを引き起こす心配はありません。

几帳面な方は、（ラテックス手袋やビニール袋で覆った）指を使って、HSFを取り付ける前にプロセッサ表面とヒートシンク底面にグリスを薄く塗り広げてください。銀ベースの熱伝導グリスの場合はそうしています。メーカーの主張に関わらず、電気的に非導電性であると確信できないためです。

次のステップは、図5-16に示すように、CPU冷却ファンをできるだけ水平に保ちながら、プロセッサの上に配置することです。CPU冷却ファンを保持ブラケットに滑り込ませ、CPU冷却ファンアセンブリの四隅にあるロックタブが、マザーボード上のCPU冷却ファン保持ブラケットの対応するスロットと揃っていることを確認します。優しく押し下げ、小さな円運動を使って熱伝導グリスをプロセッサ表面に均一に広げます。

図5-16: CPU冷却ファンをプロセッサ上に合わせ、ロックタブが保持ブラケットの対応するスロットと揃っていることを確認する

両方の白いプラスチック製のカムレバー（図5-16のBarbaraの親指の近くに1つ見えます）が開いた位置にあることを確認し、CPU冷却ファン機構に圧力がかかっていないようにします。CPU冷却ファンを適切に配置したら、図5-17に示すように、4つのロックタブすべてが保持ブラケットの対応するスロットにカチッと収まるまでしっかりと押し下げます。このステップでは、CPU冷却ファン機構の上面に均等にかなりの圧力をかける必要があります。指や親指だけでなく、手全体を使って行う方が一般的に簡単です。一部のCPU冷却ファンでは、向かい合った2つの角を先に固定してから、残りの角を固定する方が簡単な場合があります。

図5-17: CPU冷却ファンを合わせたら、カチッと収まるまでしっかりと押し下げる

CPU冷却ファンが保持ブラケットに固定されたら、次のステップはヒートシンクをプロセッサにしっかりとクランプして、CPUとヒートシンク間の良好な熱伝導を確保することです。これを行うには、図5-18に示すように、白いプラスチック製のカムレバーをロック解除位置からロック位置に回転させます。

図5-18: CPU冷却ファンを所定の位置にクランプする

慎重に行う

最初のレバーは、まだ機構に圧力がかかっていないため、簡単にロック位置に固定できます。しかし、1つ目のレバーをロック位置に合わせると、2つ目のレバーをロックするのにはかなりの圧力が必要です。実際、2つ目のレバーをロックしようとした際、ブラケットから外れてしまったほどです。そのような場合は、最初のカムレバーをロック解除し、2つ目を再度所定の位置にカチッとはめ込んでください。片方の手でピボットポイントを絞り、レバーをロックしている間にもう片方の手でブラケットから外れないようにする必要があるかもしれません。

ヒートシンクの熱容量がCPUから熱を奪いますが、ヒートシンクが温まるにつれてCPUが最終的に過熱するのを防ぐために、熱を放散させなければなりません。ヒートシンクに伝わった余分な熱を処分するために、ほとんどのCPU冷却ファンはマフィンファンを使用して、ヒートシンクのフィンに空気を継続的に流し込みます。

結果は異なる可能性がある

CPU冷却ファンによって保持機構が異なります。リテールボックス入りCPUに同梱されているCPU冷却ファンは、そのソケットタイプ用の標準ソケットまたはブラケット配置を使用して固定されるように設計されています。サードパーティーのCPU冷却ファンには、独自の取り付け配置を使用するものもあります。そのようなCPU冷却ファンを取り付ける場合は、付属の説明書に従ってください。

一部のCPUファンはドライブの電源コネクタに取り付けますが、ほとんど（このIntelユニットを含む）はマザーボード上の専用のCPUファンコネクタに取り付けます。マザーボードのファン電源コネクタを使用すると、マザーボードがCPUファンを制御できるようになり、プロセッサが低負荷で熱をあまり発生しないときは速度を下げて静かに動作させ、高負荷で熱を多く発生するときはファンの速度を上げることができます。マザーボードはファン速度を監視することもでき、ファンが故障したり動作が不安定になったりした場合にユーザーにアラートを送信できます。

CPUファンを接続するには、マザーボード上の「CPU fan」とラベル付けされた3ピンヘッダーコネクタを探し、図5-19に示すように、CPUファンのキー付きケーブルをそのコネクタに差し込みます。

図5-19: CPUファンケーブルをCPUファンコネクタに接続する

Intelの現在の「Socket 775」（「Socket T」とも呼ばれます）プロセッサは、Socket 462（A）、478、754、939を使用するプロセッサとは多少異なる取り付け手順が必要です。このセクションでは、その違いを説明します。

Socket 775と他の現在のプロセッサソケットの基本的な違いは、Socket 775ではピンがソケット側にあり、対応する穴がプロセッサ本体側にあることです。つまり、ピンが損傷しやすいため、Socket 775マザーボードはプロセッサが取り付けられるまでソケットを保護するためにプラスチック製のシールドを使用します。Socket 775プロセッサの取り付けを開始するには、図5-20に示すソケットシールドを外すだけです。

図5-20: 灰色のプラスチック製Socket 775ソケットシールド

無駄にしない

ソケットシールドは将来のために保存するか、古いマザーボードに取り付けてソケットを保護してください。

ソケットシールドを取り外すと、図5-21に示すようにソケット自体が見えます。ソケットを囲む金属製のブラケットはプロセッサ保持ブラケットであり、ソケットの左側に見えるフック状のレバーでロックされています。そのレバーを解放し、垂直に振ってプロセッサ保持ブラケットのラッチを外します。

図5-21: ソケットシールドを取り外すとプロセッサソケットが見える

レバーのラッチを外したら、図5-22に示すようにプロセッサ保持ブラケットを上向きに動かしてソケットにアクセスできるようにします。

図5-22: ラッチレバーを解放し、プロセッサ保持ブラケットを上向きに動かす

図5-23は、Socket 775で使用される2つのキーイング機構を示しています。プロセッサの右下隅に三角形があり、ソケットの1つの面取りされた角を指しています。また、プロセッサの左下と右下の隅付近には2つのキーイングノッチがあり、これらはソケット本体の2つの突起と噛み合います。プロセッサがソケットと正しく合わせられていることを確認し、そのまま落とし込みます。

図5-23: プロセッサを合わせ、ソケットに落とし込む

プロセッサをソケットに落とし込んだら、図5-24に示すようにプロセッサ保持ブラケットを下ろします。保持ブラケットは、ブラケット下部に見えるリップに対してラッチレバーのカム部分で固定されます。ラッチレバーが十分に持ち上がっていることを確認して、カム部分がブラケットのリップを回避できるようにし、指で押して保持ブラケットが収まるまで閉じます。

図5-24: ラッチレバーが保持ブラケットのリップを回避していることを確認する

ブラケットのリップとラッチレバーを合わせた状態で、図5-25に示すように、ラッチの下にカチッと収まるまでラッチレバーをしっかりと押し下げます。前のセクションで説明したように、ペーパータオルまたは柔らかい布でプロセッサの上面を磨いてください。

図5-25: ラッチレバーを所定の位置にクランプし、プロセッサをソケットに固定する

マジックマーカー？

不思議に思われるかもしれませんが、示されているプロセッサはPentium D 820エンジニアリングサンプルであり、Intelが私たちに送る前に手書きでラベルを付けたものです。

Socket 775はCPU冷却ファンを固定するために異なる機構を使用します。Socket 478のようにソケットを囲むプラスチック製ブラケットを使用するのではなく、Socket 775はソケットの角に配置された4つの取り付け穴を使用します。図5-26は、典型的なSocket 775 CPU冷却ファンを示しており、ここでは標準的なIntelユニットです。銅製のヒートシンク底面中央に見える白い正方形は、相変化熱伝導パッドです。ヒートシンクにこのようなパッドがある場合は、熱伝導グリスを塗る必要はありません。ヒートシンクに熱伝導パッドがない場合は、プロセッサの上面に熱伝導グリスを塗布してから進めてください。

図5-26: 標準的なSocket 775 CPU冷却ファン。各角に取り付けポストが見える

CPU冷却ファンを取り付けるには、4つのポストがマザーボードの取り付け穴と一致するように合わせます。これらの穴は正方形を形成しているため、4つの位置のいずれかでCPU冷却ファンを合わせることができます。マザーボード上のCPUファン電源コネクタを見つけ、ファン電源ケーブルが電源コネクタの近くになるようにCPU冷却ファンの向きを調整します。図5-27に示すように、各角に見える4つのポストが取り付け穴と揃っていることを確認し、CPU冷却ファンを装着します。

図5-27: 各取り付けポストが取り付け穴の1つに入るようにCPU冷却ファンを合わせる

使用前に剥がす

CPU冷却ファンにあらかじめ取り付けられている熱伝導パッドには、取り付ける前に取り外さなければならない紙や薄いプラスチックの保護シートが含まれていることがあります。熱伝導パッドを注意深く調べ、必要に応じて、CPU冷却ファンを取り付ける前に保護シートを剥がしてください。

CPU冷却ファンはマザーボードに接続されましたが、まだ所定の位置にはロックされていません。図5-28に示すように、各取り付けポストの上面を押し下げて取り付けポストの先端を広げ、CPU冷却ファンを所定の位置に固定します。（後でCPU冷却ファンを取り外す必要がある場合は、4つの各ポストを持ち上げてコネクタのロックを解除するだけです。そうすれば、CPU冷却ファンは抵抗なく持ち上げることができます。）

プロセッサの取り付けを完了するために、CPUファンケーブルをCPUファンコネクタに接続します。

図5-28: HSFを合わせたら、カチッと収まるまでしっかりと押し下げる

コンピュータプロセッサの詳細