3 線式と 4 線式の CPU 冷却ファンの違いは何ですか?
もちろん、明らかな答えは「1ワイヤー！」 :-)
答え1
基本的な違い
3 ピン コネクタは基本的に、電源 (5/12 ボルト)、アース、信号です。信号線は、ファン速度を制御することなく、ファンの回転速度を測定します。このタイプでは、ファン速度は通常、電源線の電圧を増減することによって制御されます。
4 ピン コネクタは 3 ピン コネクタとは少し異なり、3 ピン コネクタと同様に他のワイヤに加えて、ファンに信号を送信するための制御用の追加の [4 番目の] ワイヤがあり、そのワイヤには、速度を遅くしたり速くしたりするように指示するチップが搭載されている可能性があります。
3線式および4線式ファンコネクタ
シャーシ ファンとプロセッサ ファンは、3 線式または 4 線式のコネクタを使用します。3 線式コネクタは、消費電力の少ない小型シャーシ ファン用です。4 線式コネクタは、消費電力の多いプロセッサ ファン用です。
4ピンファンヘッダーに接続する3線ファン
ファンヘッダーのピン配置
ピン：1
- 3線ファンサポート:地面
ピン：2
- 3線ファンサポート:12ボルト
ピン：3
- 3線ファンサポート:ファンタスティック
ピン：該当なし
- 3線ファンサポート:該当なし
注記： 3線ファンを4ピンファンヘッダーに接続すると、ファンは常にオンになり、ファン制御は行われません。
4ピンファンヘッダーに接続する4線ファン
3ピンファンヘッダーに接続する4線ファン
ピン：1
- 3線ファンサポート:地面
ピン：2
- 3線ファンサポート:12ボルト
ピン：3
- 3線ファンサポート:ファンタスティック
ピン：4
- 3線ファンサポート:ファン制御
答え2
3 本のワイヤーのファンは速度を報告します。4 本目のワイヤーを追加すると、マザーボードによってファンの速度を変えることができます。
最もシンプルな PC ファンには 2 本の配線が必要です。赤い配線は電源 (+12 VDC) を供給し、黒い配線はアース (0 V) です。電源を入れると、ファンはフルスピードで回転します。最新のファンのブレードが停止すると、ファンの駆動回路はファン モーターへの電源を遮断し、ファンの起動を定期的に再試行します。これにより、ファンが過熱してファンが焼き切れるのを防ぎます (火災の可能性もあり、メーカーは CE/UL/CSA/TUV 認証を取得できません)。動作中のファンを停止してから放すと、これを試すことができます。ファン ブレードを解放した後、ファンがしばらく起動しない場合は、この最新のファンです。
3 線式ファンは、2 線式ファンにタコメータ出力を追加します。黄色の線は、ファンが 1 回転するごとに出力電圧を 2 回パルスします。ファンが 6000 RPM で回転している場合、200 Hz のパルス レート (6000 回転/分 / 60 秒 * 2 パルス/回転 = 200 パルス/秒) が測定されます。一部の PC マザーボードはこの入力を監視します。ファンが故障した場合、マザーボードは警告 (ビープ音、OS へのメッセージなど) を送信したり、CPU を遅くしたりシステムをシャットダウンしたりするなどのアクションを直接実行したりできます。
ファンの速度を制御するために 4 本目のワイヤを追加します。4 本目のワイヤは 3 本目のワイヤと同様に動作しますが、逆の動作をします。このワイヤはファンの速度を制御します。Intel は、コネクタ タイプ、ピンの位置、ワイヤの色コードなど、このファンの配線標準を作成しました。ここでは Intel 標準を引用していませんが、広く報告されているのは次のようになります。黒 - 0 V、黄 - 12 V、緑 - タコメータ出力、青 - PWM 速度制御入力。
ファンの速度は、4番目のワイヤの電圧をパルス化することで制御されます。このワイヤはファンに電力を供給しません。パルス信号はファンの速度を変更します。デバイス（ファン、ライト、ヒーターなど）の出力をデジタル制御で変更するこの方法は、パルス幅変調（PWM）。
答え3
ndeMarcoとLukic Mikeへの小さな訂正。PWMは速度を制御しません。頻度実際にはデューティ サイクル、つまりオン時間とオフ時間の比率が使用され、パーセンテージで表すことができます。
大まかに言うと、オンタイムが 100% の場合、全速力、50% の場合、半分の速さ、25% の場合、4 分の 1 の速さになります。
私が大まかな言葉で言うのは、実際には電力制御を実装する回路と負荷の種類によって異なるからです。
答え4
著者が言及しなかったのは、4 ピン ファンで速度を制御する方法です。これらは PWM (パルス幅変調) とも呼ばれ、マザーボードとその BIOS からの互換性のある制御が必要であり、すべての 4 ピン MB コネクタが真の PWM であるわけではありません。PWM が何の略語であるかを知るだけで、その動作方法がすべてわかるはずです。基本的に、電力パルスがさまざまな周波数でファンに送信され、ファンが受け取る平均電力によってファンが生成できる電力量が決まり、空気抵抗によって速度が低下します。信号線は BIOS に正確な RPM を伝えるため、BIOS はファンに送信されるパルスの速度を「認識」します。