V posledních několika letech cena 2,5palcových solid-state disků klesla téměř na úroveň pevných disků. Nyní se SATA řešení postupně nahrazují NVMe disky, které pracují na sběrnici PCI Express. V období 2019-2020 jsme také zaznamenali pokles cen těchto zařízení, takže v současnosti jsou jen nepatrně dražší než jejich SATA protějšky.
Hlavní výhodou těchto úložišť dat je, že jsou mnohem kompaktnější (obvykle se jedná o formát 2280 — 8×2,2 cm) a rychlejší než tradiční SATA SSD. Nicméně je tu jeden háček: s rostoucí propustností a zvyšující se rychlostí přenosu dat se zvyšuje také zahřívání komponentů disků pracujících na protokolu NVMe. Zejména situace s silným zahříváním a následným throttlingem je typická pro zařízení rozpočtových značek, které u uživatelů vzbuzují větší zájem svou cenovou politikou. S tím souvisí také bolest hlavy kolem organizace účinného chlazení v počítačové skříni: přicházejí na řadu dodatečné ventilátory a dokonce speciální chladiče pro odvádění tepla od čipů M.2 disků.
V komentářích se nás uživatelé opakovaně ptají na teplotní parametry disků Kingston: je potřeba na ně instalovat chladiče nebo promyslet jiný systém odvádění tepla? Rozhodli jsme se tento problém prozkoumat: opravdu — NVMe disky Kingston (například, , , ) se nabízejí bez chladičů v balení. Potřebují externí odvádění tepla? Je dostatečně optimalizována práce těchto disků, aby nebylo třeba se zabývat nákupem chladiče? Pojďme to prozkoumat.
Kdy se NVMe disky silně zahřívají a co to znamená?
Jak jsme již zmínili, vysoká propustnost často vede k výraznému zahřívání řadičů a čipů paměti NVMe disků při dlouhodobém a intenzivním zatížení (například při provádění zápisových operací velkého objemu dat). Navíc NVMe SSD vyžadují poměrně velké množství energie k provozu, a čím více energie potřebují, tím více se zahřívají. Je však třeba chápat, že výše zmíněné zápisové operace vyžadují více energie než operační čtení. Proto například při čtení dat z nainstalované hry se disk zahřívá méně než při zápisu velkého objemu informací na něj.
Obecně platí, že tepelné omezování začíná v rozmezí od 80 °C do 105 °C, přičemž k tomu většinou dochází při dlouhodobém zapisování souborů do paměti NVMe disku. Pokud neprovádíte zápis po dobu 30 minut, pravděpodobně nezaznamenáte žádný pokles výkonu, dokonce ani bez použití chladiče.
Ale co když se přehřátí disku blíží k normě? Co to může uživateli způsobit? Snad jen pokles přenosové rychlosti, neboť při silném zahřívání NVMe SSD se spouští režim přeskočení zápisových front pro odlehčení řadiče. Přitom se snižuje výkon, ale SSD se nepřehřívá. Stejný princip funguje u procesorů, kdy při nadměrném zahřívání CPU dochází k přeskočení taktů. Ale v případě procesoru nejsou tato přeskočení pro uživatele tak nápadná jako u SSD. Při překročení stanoveného prahu začnou disky přeskočit příliš mnoho taktů a vyvolají „záseky“ v činnosti operačního systému. Ale podaří se v každodenních scénářích používání vytvořit takové „problémy“ pro své zařízení?
Jak to vypadá s ohřevem v reálných scénářích používání?
Představme si, že jsme se rozhodli zapsat na NVMe disk 100 nebo 200 GB dat. A vzali jsme si pro tuto proceduru , průměrná rychlost zápisu se pohybuje kolem 2500 MB/s (podle našich testů). V případě souborů o velikosti 200 GB to v průměru trvá 81 sekund, zatímco pro sto gigabajtů je to pouze 40 sekund. Během této doby se úložiště zahřeje v rámci povolených hodnot (o tom budeme mluvit níže) a neprojeví žádné kritické teploty ani pokles výkonu, nemluvě o tom, že s tak velkými daty pravděpodobně nepracujete v běžném životě.
Jak se to vezme, v podmínkách domácího použití NVMe řešení převládají operace čtení nad operacemi zápisu. A, jak jsme již zmínili, to právě zápis dat nejvíce zatěžuje paměťové čipy a řadič. To vysvětluje absenci přísných požadavků na chlazení. Navíc, pokud jde o Kingston KC2500, je dobré připomenout, že tento model je navržen pro práci při maximálním zatížení bez dodatečného aktivního nebo pasivního chlazení. Dostatečným předpokladem pro absenci throttlingu je ventilace uvnitř skříně, což mnohokrát potvrdila naše měření a testy odborných médií.
Jaké je povolené zahřívání u NVMe disků Kingston?
Na internetu existuje mnoho studií a publikací, které čtenářům říkají, že optimální teplota zahřívání NVMe řešení by neměla překročit 50 °C. Prý jen v tomto případě disky vydrží svou životnost. Abychom rozptýlili tento mýtus, obrátili jsme se přímo na inženýry Kingston a zjistili jsme toto. Povolený rozsah pracovních teplot pro disky společnosti je od 0 do 70 °C.
„Žádné „zlaté číslo“, při kterém NAND méně „umírá“, neexistuje, a na zdroje, které uvádějí optimální teplotu zahřívání na úrovni 50 °C, se spolehnout nelze,“ říkají specialisté, „hlavní je nedovolovat dlouhodobé přehřátí nad 70 °C. A i v takovém případě může NVMe SSD samo vyřešit problém silného zahřívání snížením výkonu a přeskočením taktů“ (o čemž jsme již mluvili výše).
Celkově jsou SSD disky Kingston velmi precizní řešení, která procházejí řadou testů spolehlivosti při provozu. V našich měřeních vykázaly dodržení udávaného teplotního rozsahu, což umožňuje jejich použití bez chladičů. Mohou se přehřívat pouze ve velmi specifických situacích: například pokud máte špatně navržené chlazení v počítačové skříni. V takovém případě však potřebujete spíše promyšlený přístup k odvádění teplého vzduchu z celého systému než chladič.
Teplotní parametry Kingston KC2500
Při dlouhém sekvenčním zápisu dat na prázdný disk , nainstalovaný na základní desce ASUS ROG Maximus XI Hero, dosahuje teplota zařízení bez chladiče 68-72 °C (v nečinném stavu - 47 °C). Instalace chladiče, který je dodáván s hlavní deskou, umožňuje výrazně snížit teplotu na 53-55 °C. Je však třeba vzít v úvahu, že v tomto testu byl disk umístěn poněkud nevhodně: v těsné blízkosti grafické karty, takže chladič byl více než vítaný.
Teplotní parametry Kingston A2000
U disku představují teplotní hodnoty v nečinném stavu 35 °C (ve uzavřeném stánku bez chladiče, ale s dobrým prouděním ze čtyř ventilátorů). Při testování výkonu výkonnostními benchmarky se zahřátí nepřekročilo 59 °C. Mimochodem, testovali jsme ho na základní desce ASUS TUF B450-M Plus, u které vůbec není dodávaný chladič pro chlazení NVMe řešení. A i tak disk neměl žádné problémy s výkonem a nedosahoval kritických teplot, které by mohly ovlivnit jeho výkonnost. Jak vidíte, v tomto případě použití chladiče není vůbec nutné.
Teplotní parametry Kingston KC2000
A dalším diskem, který jsme testovali, je . Při plné zátěži v uzavřeném pouzdře a bez chladiče se zařízení zahřívá až na 74 °C (v nečinném režimu - 38 °C). Na rozdíl od testovacího scénáře modelu A2000 byl však kryt testovací sestavy pro měření charakteristik nebyl vybaven dodatečnou sadou skříňových ventilátorů. V tomto případě šlo o testovací stanici se standardním skříňovým ventilátorem, procesorovým chladičem a systémem chlazení grafické karty. A samozřejmě je třeba vzít v úvahu, že testování s benchmarky znamená dlouhé působení na úložiště, což se v běžných scénářích použití příliš neděje.
Pokud přece jen velmi chcete: jak nainstalovat chladič na NVMe úložiště, aniž byste porušili záruku?
Už jsme se přesvědčili, že pro úložiště Kingston stačí přirozená ventilace uvnitř skříně pro stabilní provoz bez přehřívání komponentů. Přesto existují uživatelé, kteří instalují chladiče jako moddingové řešení nebo prostě chtějí být opatrní a snížit teplotu zahřívání. A tady se setkávají se zajímavou situací.
Jak jste si všimli, úložiště společnosti Kingston (a dalších značek také) jsou vybavena informačními nálepkami, které jsou umístěny přesně nad paměťovými čipy. Vzniká otázka: jak tedy nainstalovat termopad chladiče na takovou konstrukci? Nezhorší nálepka odvod tepla?
Na internetu je mnoho rad na téma, že nálepku je třeba odstranit (přitom přicházíte o záruku na úložiště, která u Kingstonu činí až 5 let, mimochodem) a místo ní umístit termointérfaci. Objevují se dokonce rady na téma „Jak odstranit nálepku pomocí horkovzdušné pistole“, pokud se nechce odlepit od komponentů úložiště.
Okamžitě varujeme: tak to dělat nemusíte! Nálepky na úložištích plní samy o sobě roli termointérfaci (některé dokonce mají měděnou fóliovou základnu), proto můžete termopad klidně umístit na vrch. V případě Kingston KC2500 jsme nad tím příliš nepřemýšleli a použili jsme termopad z dodávaného chladiče základní desky ASUS ROG Maximus XI Hero. Totéž lze udělat v případě vlastního chladiče.
Jsou pro SSD NVMe potřebné chladiče?
Jsou pro NVMe úložiště potřebné chladiče? V případě úložišť Kingston — ne! Jak ukázaly naše testy, NVMe SSD Kingston nevykazují kritické teploty při běžném používání.
Pokud chcete použít chladič jako další dekoraci pro skříň počítače, můžete použít vestavěné chladiče základních desek nebo hledat stylové možnosti od třetích stran.
Na druhou stranu, pokud je známo, že teplota komponentů uvnitř skříně vašeho PC je vždy vysoká (blízko 70 °C), pak chladič nebude sloužit pouze jako dekorace. V tomto případě však doporučujeme pracovat na celkovém systémovém chlazení skříně, místo abyste se spoléhali jen na chladiče.
Pro více informací o produktech Kingston Technology kontaktujte společnost.
Zdroj: habr.com
