I de seneste par år er prisen på 2,5-tommer SSD'er faldet næsten til niveauet for harddiske. Nu erstatter NVMe-drev, der arbejder via PCI Express-bussen, de tidligere SATA-løsninger. I perioden 2019-2020 har vi også set et fald i prisen på disse enheder, så de er i øjeblikket kun lidt dyrere end deres SATA-modparter.
Deres største fordel er, at sådanne datalagringsløsninger er meget mere kompakte (normalt størrelse 2280 — 8×2,2 cm) og hurtigere end traditionelle SATA SSD'er. Der er dog en nuance: med udvidelsen af båndbredden og stigningen i dataoverførselshastigheden, stiger også opvarmningen af komponentbasen i drev, der arbejder med NVMe-protokollen. Især er situationen med kraftig opvarmning og efterfølgende throttling typisk for budgetmærker, som tiltrækker brugernes interesse med deres prispolitik. Samtidig kommer der også et problem med at organisere ordentlig køling i systemblokken: der bruges ekstra blæsere og endda specialradiatorer til at lede varmen væk fra M.2-drev.
I kommentarerne spørger brugerne os gentagne gange om temperaturforholdene for Kingston-drev: skal man installere radiatorer på dem eller overveje et andet kølesystem? Vi har besluttet at undersøge dette spørgsmål: for det viser sig, at NVMe-drev fra Kingston (f.eks. , , ) tilbydes uden radiatorer inkluderet. Har de brug for ekstern varmeafledning? Er disse drev tilstrækkeligt optimeret til, at man ikke behøver at investere i en radiator? Lad os finde ud af det.
Hvornår opvarmes NVMe-drev kraftigt, og hvad kan det føre til?
Som vi allerede har nævnt, kan en stor båndbredde ofte føre til betydelig opvarmning af controllerne og chipsene i NVMe-diskene under langvarige og intensive belastninger (f.eks. ved at udføre skriveoperationer på store datamængder). Derudover kræver NVMe SSD'er en del energi for at fungere, og jo mere energi de har brug for, jo mere varme genererer de. Det er dog vigtigt at forstå, at de nævnte skriveoperationer kræver mere energi end læseoperationer. Så for eksempel, når der læses data fra filer i et installeret spil, bliver disken mindre varm end når der skrives en stor mængde information til den.
Som regel begynder termisk throttling i intervallet fra 80 °C til 105 °C, og dette opnås oftest ved langvarig skrivning af filer til NVMe-diskens hukommelse. Hvis du ikke skriver i 30 minutter, vil du næppe opleve et fald i ydelsen, selv uden at bruge en køler.
Men lad os antage, at disken alligevel begynder at overophede. Hvad kan det betyde for brugeren? I bedste fald en nedgang i dataoverførselshastigheden, for ved høj opvarmning aktiveres write queue bypass mode på NVMe SSD'en for at aflaste controlleren. Dette fører til faldende ydeevne, men SSD'en overopheder ikke. En tilsvarende mekanisme findes i processorer, hvor CPU'en springer takter over ved overophedning. Men hvad angår processoren, vil springene ikke være så mærkbare for brugeren som med SSD. Når disken bliver varmere end ingeniørernes designede grænse, begynder den at springe for mange takter over og forårsager 'frysninger' i operativsystemets drift. Men kan man i hverdagsbrug skabe sådanne 'problemer' for sin enhed?
Hvordan står det til med opvarmning i virkelige brugsscenarier?
Antag, at vi har besluttet at skrive 100 eller 200 GB data til NVMe-disken. Og vi har taget denne procedure , den gennemsnitlige skrivehastighed på 2500 MB/s (ifølge vores testmålinger). I tilfælde af filer på 200 GB vil det tage gennemsnitligt 81 sekunder, mens det kun tager 40 sekunder for en størrelse på 100 GB. I denne tid vil lagringsenheden varme sig op inden for acceptable værdier (dette vil vi tale om lidt senere) og vil ikke vise kritiske temperaturer eller nedsættelse af ydeevne, for ikke at nævne at du næppe vil håndtere så store datamængder i din hverdag.
Uanset hvad, i et hjemmemiljø overgår læseoperationer for NVMe-løsninger klart skriveoperationer. Som vi allerede nævnte, er det netop skrivningen af data, der lægger det største pres på hukommelseschipsene og controlleren. Dette forklarer fraværet af strenge krav til køling. Desuden, når vi taler om Kingston KC2500, skal det bemærkes, at denne model er designet til at fungere under maksimal belastning uden yderligere aktiv eller passiv køling. Tilstrækkelig ventilation inde i kabinettet er nok for at undgå throttling, hvilket gang på gang er blevet bekræftet af vores målinger og tests fra branchemedier.
Hvad er den tilladte varmeudvikling for NVMe-lagringsenheder fra Kingston?
Der er mange undersøgelser og publikationer på internettet, der fortæller læserne, at den optimale temperatur for NVMe-løsninger ikke bør overstige 50 °C. De hævder, at kun under disse forhold vil lagringsenheden have den forventede levetid. For at afvise denne myte kontaktede vi direkte ingeniører fra Kingston og fandt ud af følgende. Det tilladte drifts temperaturinterval for virksomhedens lagringsenheder er mellem 0 og 70 °C.
«Der er ikke nogen gylden temperatur, hvor NAND 'dør' mindre, og kilderne, der angiver den optimale driftstemperatur på 50 °C, bør man ikke stole på», siger eksperterne, «Det vigtigste er ikke at tillade langvarig overophedning over 70 °C. Selv i sådanne tilfælde kan NVMe SSD selv løse problemet med overophedning ved at reducere ydeevnen og springe takter over» (hvilket vi nævnte ovenfor).
Generelt set er Kingston SSD'er meget pålidelige løsninger, der gennemgår mange tests for driftssikkerhed. I vores målinger viste de overholdelse af den angivne temperaturinterval, hvilket muliggør brug uden kølelegemer. De kan kun overophede i meget specifikke situationer, for eksempel hvis der er utilstrækkelig køling i systemen. Men i dette tilfælde har du brug for en velovervejet tilgang til at lede varmen væk fra systemet, ikke bare et kølelegeme.
Temperaturparametre for Kingston KC2500
Ved langvarig sekventiel skrivning af data til en tom enhed , installeret på ASUS ROG Maximus XI Hero bundkort, når enhedens temperatur uden kølelegeme op på 68-72 °C (i hviletilstand — 47 °C). Installation af det kølelegeme, der følger med bundkortet, reducerer betydeligt opvarmningstemperaturen til 53-55 °C. Det skal dog bemærkes, at i denne test blev enheden ikke placeret optimalt: tæt på grafikkortet, så kølelegemet kom til nytte.
Temperaturparametre for Kingston A2000
For enheden er temperaturmålingerne i hviletilstand 35 °C (i et lukket kabinet uden kølelegeme, men med god luftcirkulation fra fire blæsere). Opvarmning under benchmark-test ved simulering af sekventiel læsning og skrivning oversteg ikke 59 °C. For øvrigt testede vi den på ASUS TUF B450-M Plus bundkort, som slet ikke har et medfølgende kølelegeme til NVMe-løsninger. Og selv under disse forhold havde enheden ikke problemer med driften og nåede ikke kritiske temperaturer, som kunne påvirke dens ydeevne negativt. Som du kan se, er der i dette tilfælde simpelthen ikke behov for et kølelegeme.
Temperaturparametre for Kingston KC2000
Endnu en enhed, vi har testet, er . Under fuld belastning i et lukket kabinet og uden kølelegeme opvarmes enheden til 74 °C (i hviletilstand — 38 °C). Men i modsætning til testsituationen for A2000-modellen, var testkabinetten til måling af karakteristika var ikke udstyret med en ekstra array af kabinetvifter. I dette tilfælde var det en teststation med en standard kabinetventilator, en CPU-køler og et kølesystem til grafikortet. Og selvfølgelig skal man tage hensyn til, at benchmark-testning indebærer langvarig belastning af drevet, hvilket i dagligdags brug sjældent sker.
Hvis du alligevel har trang til det: hvordan installerer man en køler på NVMe-drevet uden at miste garantien?
Vi har allerede set, at Kingston-drevene som minimum har naturlig ventilation inden i systemboksen for stabil drift uden overophedning af komponenterne. Ikke desto mindre er der brugere, der installerer kølere som en løsning til modding eller simpelthen ønsker at være på den sikre side ved at sænke temperaturerne. Og her støder de på en interessant situation.
Som du har bemærket, er drev fra Kingston (og andre mærker også) udstyret med et informationsklistermærke, der ligger pænt over hukommelseschipene. Spørgsmålet er: hvordan installerer man termopuden på en sådan konstruktion? Vil klistermærket forringe varmeafledningen?
På internettet kan man finde mange råd om, at klistermærket skal fjernes (hvilket vil gøre, at du mister garantien på drevet, som hos Kingston er op til 5 år, for øvrigt) og i stedet placere en termisk grænseflade. Der kommer endda råd om "Hvordan man fjerner klistermærket med en varmepistol", hvis det ikke vil løsne sig fra komponenterne på drevet.
Vi advareder straks: det skal man ikke gøre! Klistermærkerne på drevene fungerer i sig selv som termiske grænseflader (og nogle har endda en kobberbelagt base), så du kan roligt installere termopuden ovenpå. I tilfælde af Kingston KC2500 gjorde vi ikke noget kompliceret og brugte termopuden fra den medfølgende køler fra ASUS ROG Maximus XI Hero bundkortet. Det samme kan gøres, hvis du har en specialbygget køler.
Har NVMe SSD-drev brug for kølere?
Har NVMe-drev brug for kølere? I tilfælde af Kingston-drev — nej! Som vores tests har vist, viser NVMe SSD'er fra Kingston ikke kritiske temperaturer i daglig brug.
Men hvis du ønsker at bruge en radiator som en ekstra dekorativ genstand til din computer, er du frit til at anvende de medfølgende kølelegemer fra bundkortet eller finde stilfulde alternativer fra tredjepartsproducenter.
På den anden side, hvis det allerede er kendt, at temperaturen inde i din PC-kabinett altid er høj (nær 70 °C), vil radiatoren ikke kun fungere som dekoration. I dette tilfælde anbefaler vi at arbejde grundigt med ventilationssystemet i kabinettet, i stedet for kun at stole på radiatorer.
For yderligere information om produkter fra Kingston Technology, kontakt venligst the company.
Kilde: habr.com
