PS5 分解、新技術「液体金属」でコストダウン

放熱対策の切り札、液体金属

　メイン基板を取り外すと、メインプロセッサーの上に銀色のTIM（熱伝導材）が見える。これは液体金属TIM^＊1である（図7）。

図7　触っても指に付かない液体金属TIM

図6の面の反対側には、メインプロセッサーがある。これに被さるようにメインフレームがある。メインフレームの上にあるヒートシンクとメインプロセッサーの間には液体金属のTIMが塗られている。常温で液体であるため、基板上に漏れ出ないように周囲はスポンジや接着テープなどで囲われていた。塗布されている液体金属TIMに触っても、指には付着しなかった。（写真上：加藤康、下：日経クロステック）

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　液体金属のTIMは、サーマルグリスといった従来の熱伝導材に比べて高価である。この点について、SIEハードウェア設計部門 メカ設計部 部長の鳳（おおとり）康宏氏は日経クロステックの取材に答え、「熱源付近で効率よく熱を回収できれば、ヒートシンクや冷却ファンにコストをかけなくて済むため、逆にトータルコストを抑えることができる」と説明している。

　メインプロセッサーの反対側は、鉄製のメインフレーム（シールド板）に取り付けられた大型ヒートシンクに液体金属TIMで接している（図8）。この大型ヒートシンクでは、冷却性能の向上とコスト削減の両立を図った。「安価なヒートパイプを利用しつつも、形状やエアフローの工夫によって、高価で冷却性能に優れるベーパーチャンバーと同等の冷却性能を達成した」（鳳氏）という。

図8　ヒートパイプを用いた巨大なヒートシンク

図7のメインフレームの裏側には、大きなヒートシンクがある。このヒートシンクは、6本のヒートパイプを用いた巨大な構造物だ。放熱フィンの外側にヒートパイプを曲げて伸ばす立体構造とすることで、放熱範囲を広くしている。（写真：加藤康）

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　具体的には、ヒートパイプを3次元（立体）的に曲げた構造を採用。ヒートシンクにある3つの放熱フィンのうち、1つの放熱フィンの上側と下側にそれぞれヒートパイプを通して、この放熱フィンの冷却性能を高めた。ある程度の大型化を許容したからこその設計といえる。

　PS5のメイン基板は1枚で、全体を広く使いながら両面に部品を実装している。表面にあるメインプロセッサーは、IC自体に刻印がなく、代わりに周囲のスティフナー上にメーカー名や型番が刻印されていた。