През последните няколко години цената на 2,5-инчовите твърдотелни дискове почти достигна нивото на харддисковете. Сега NVMe-дискните решения, работещи през PCI Express шина, заменят SATA. През периода 2019-2020 наблюдаваме и намаление на цените на тези устройства, така че в момента те са незначително по-скъпи от своите SATA колеги.
Основното им предимство е, че тези хранилища за данни са значително по-компактни (обикновено размер 2280 — 8×2,2 см) и по-бързи от традиционните SATA SSD. Въпреки това, има и нюанс: с увеличаването на пропускната способност и ускорението на трансфера на данни, се повишава и температурата на компонентната база на дисковете, работещи по NVMe протокол. Особено ситуацията с високата температура и последващото тротлинг е типична за устройства от бюджетни марки, които привлекат потребителите с ценовата си политика. В допълнение, това добавя главоболие по отношение на организирането на ефективно охлаждане в системния блок: използват се допълнителни вентилатори и дори специални радиатори за извеждане на топлината от M.2 дисковете.
В коментарите потребителите многократно питат за температурните параметри на дисковете Kingston: нужно ли е да се монтират радиатори или да се обмисли друга система за охлаждане? Решихме да разгледаме този въпрос: наистина – NVMe дисковете Kingston (например, , , ) се предлагат без радиатори в комплекта. Нужен ли им е допълнителен охладител? Достатъчно ли е оптимизирана работата на тези дискове, за да не се притесняваме за закупуването на радиатор? Нека разберем.
При какви условия NVMe дисковете се загряват значително и какви са последствията?
Както вече споменахме, огромната пропускна способност често води до сериозно нагряване на контролерите и чиповете на NVMe SSD-ите при дългосрочна и активна натовареност (например, при запис на голямо количество данни). Освен това NVMe SSD-ите консумират значително количество енергия, а колкото повече енергия са необходими, толкова по-силно е нагряването. Струва си обаче да се разбере, че споменатите операции по запис изискват повече енергия, в сравнение с операциите по четене. Затова, например, при четене на данни от файлове на установена игра - SSD-то се нагрява по-малко отколкото при запис на големи количества информация.
Обикновено термичното дроселиране започва в диапазона от 80 °C до 105 °C, и това най-често се постига при дългосрочен запис на файлове в паметта на NVMe SSD. Ако не извършвате запис в продължение на 30 минути, вероятно няма да видите никакво намаление на производителността, дори без радиатор.
Но да предположим, че нагряването на SSD-то все пак иска да надвиши нормата. Какво може да заплаши потребителя? Само падане на скоростта на предаване на данни, защото при високо нагряване NVMe SSD активира режима на пропускане на опашките за запис, за да облекчи контролера. При това производителността намалява, но SSD-то не прегрява. Същата схема работи и при процесорите, когато при прекомерно нагряване CPU-то пропуска тактове. Но при процесора пропуските няма да бъдат толкова забележими за потребителя, както при SSD. Нагрято над предвидения от инженерите праг, SSD-то ще започне да пропуска прекалено много тактове, което ще предизвика „запъване” в работата на операционната система. Но дали в ежедневни сценарии на употреба е възможно да се създадат такива „проблеми” на устройството?
Как стоят нещата с нагряването в реални сценарии на употреба?
Да предположим, че решаваме да запишем 100 или 200 Гбайт данни на NVMe SSD. И вземаме за тази процедура , средната скорост на записване е 2500 MB/s (съгласно нашите тестови измервания). В случай на файлове с капацитет 200 GB, обикновено е необходима 81 секунда, а при 100 гигабайта — само 40 секунди. През това време храненият носител ще се затопли в допустимите граници (за което ще говорим малко по-долу) и няма да покаже критични температури или падане на производителността, да не говорим за това, че едва ли ще работите с подобно обемни данни в ежедневието.
Каквото и да говорим, при домашна употреба операциите по четене с NVMe решения значително преобладават над операциите по запис на данни. А, както вече отбелязахме, именно записът на данни натоварва паметта и контролера най-много. Това обяснява отсъствието на строги изисквания за охлаждане. Освен това, ако говорим за Kingston KC2500, е важно да се напомни, че този модел е проектиран да работи при максимална натовареност без допълнително активно или пасивно охлаждане. Достатъчно условие за липса на тротлинг е вентилацията в корпуса, което многократно е потвърдено от нашите измервания и тестове от индустриални медии.
Какво е допустимото загряване на NVMe накопителите Kingston?
В интернет има много изследвания и публикации, които разказват на читателите, че оптималната температура на нагряване на NVMe решенията не трябва да надвишава 50 °C. Казва се, че само при тази температура накопителят ще работи през целия си жизнен цикъл. За да разсеем този мит, се свързахме директно с инженерите на Kingston и установихме следното. Допустимият диапазон на работните температури за накопителите на компанията е от 0 до 70 °C.
„Не съществува определена златна цифра, при която NAND умира по-малко, а източниците, които дават оптимална температура на нагряване на нивото от 50 °C, не са надеждни — казват специалистите, — Най-важното е да не се допуска продължително нагряване над 70 °C. И даже в този случай NVMe SSD може сам да реши проблема с високата температура, като намали производителността, пропускайки тактове“ (за което споменахме по-горе).
По същество SSD дисковете Kingston са добре проектирани решения, които преминават през множество тестове за надеждност в експлоатация. В нашите измервания те показаха съответствие на заявения температурен диапазон, което допуска тяхната употреба без радиатори. Те могат да се прегреят единствено в много специфични ситуации: например, ако охладителната система в корпуса е неадекватна. В такъв случай ви трябва не радиатор, а добре обмислен подход за отвеждане на топлия въздух от корпуса в цялост.
Температурни параметри на Kingston KC2500
При продължително последователно записване на информация на празен диск , инсталиран на дънната платка ASUS ROG Maximus XI Hero, температурата на устройството без радиатор достига 68-72 °C (в режим на покой — 47 °C). Инсталирането на радиатор, който идва в комплект с дънната платка, позволява значително да се намали температурата до 53-55 °C. Но е важно да се отбележи, че в този тест диска беше разположен не много удобно: в непосредствена близост до видеокартата, така че радиаторът наистина беше полезен.
Температурни параметри на Kingston A2000
При диска температурните показатели в режим на покой са 35 °C (в затворен стенд без радиатор, но с добра въздушна циркулация от четири охладителя). Нагряването по време на тестването с бенчмарк софтуер при симулация на последователно четене и запис не надхвърля 59 °C. Между другото, тестувахме го на дънната платка ASUS TUF B450-M Plus, която изобщо няма комплектен радиатор за охлаждане на NVMe решения. И дори при това, диска не изпитваше затруднения в работата и не достигаше критични температури, които биха могли да повлияят на производителността му. Както виждате, в този случай употребата на радиатор просто не е необходима.
Температурни параметри на Kingston KC2000
И още един диск, който тествaхме — това е . При пълно натоварване в затворен корпус и без радиатор, устройството се нагрява до 74 °C (в режим на покой — 38 °C). Но за разлика от сценария на теста на модела A2000, корпусът на тестовата конфигурация за измерване на характеристиките не беше оборудван с допълнителен масив от корпусни охладители. В този случай беше тестова станция с стандартен корпусен вентилатор, охладител за процесора и охладителна система за видеокартата. И, разбира се, трябва да се вземе предвид, че тестването с бенчмаркове предполага дългосрочно натоварване на записващото устройство, което в ежедневни сценарии на употреба не се случва толкова често.
Ако все пак много искате: как да инсталирате радиатор на NVMe-накопител, без да нарушавате гаранцията?
Вече се уверихме, че на записвачките Kingston им е необходима достатъчна естествена вентилация в корпуса за стабилна работа без прегряване на компонентите. Въпреки това, има потребители, които поставят радиатори като решение за моддинг или просто искат да са излишно предпазливи, намалявайки температурата на нагряване. И тук те се сблъскват с интересна ситуация.
Както забелязахте, записвачките на компанията Kingston (както и на други марки) са снабдени с информационен стикер, който е разположен точно над чиповете на паметта. Възниква въпросът: как да инсталираме термопрокладка на радиатора на такава конструкция? Няма ли стикерът да влоши топлопроводимостта?
В интернет можете да намерите много съвети относно това, че стикерът трябва да бъде отлепен (въпреки че по този начин губите гаранцията на устройството, а при Kingston тя е до 5 години между другото) и да го замените с термоинтерфейс. Дори срещаме съвети относно „Как да свалим стикера с помощта на термо пистолет“, ако той никак не иска да се отлепи от компонентите на устройството.
Веднага предупреждаваме: така не трябва да се прави! Стикерите на записвачките сами по себе си изпълняват ролята на термоинтерфейси (а някои дори имат медна фолирана основа), затова можете спокойно да инсталирате термопрокладка отгоре. В случая с Kingston КС2500 не изпитвахме големи затруднения и използвахме термопрокладка от комплектния радиатор на дънната платка ASUS ROG Maximus XI Hero. Същото може да се направи при наличие на индивидуален радиатор.
Нужни ли са радиатори на NVMe твердотелни накопители?
Нужни ли са радиатори на NVMe-накопители? В случая с устройствата на Kingston – не! Както показаха проведените от нас тестове, NVMe SSD устройството Kingston не показва критични температури в ежедневна употреба.
Въпреки това, ако искате да използвате радиатор като допълнителна украса за системния блок, можете да използвате комплектните охладители на дънните платки или да потърсите стилни варианти за следпродажбено обслужване от трети производители.
От друга страна, ако е известно, че вътре в корпуса на вашия ПК температурата на компонентите винаги е висока (близо до 70 °C), радиаторът ще изпълнява роля не само на декорация. В този случай обаче препоръчваме да работите цялостно над корпусната система за охлаждане, вместо да разчитате само на радиаторите.
За допълнителна информация относно продуктите на Kingston Technology, моля свържете се с компанията.
Източник: habr.com
