En los últimos años, el costo de las unidades de estado sólido de 2,5 pulgadas ha bajado prácticamente al nivel de los discos duros. Ahora, a los SSD SATA les están sucediendo las unidades NVMe, que funcionan a través del bus PCI Express. Durante el período de 2019 a 2020, también hemos visto una disminución en el costo de estos dispositivos, por lo que en la actualidad son solo ligeramente más caros que sus hermanos SATA.
Su principal ventaja es que estos almacenes de datos son mucho más compactos (por lo general, son del formato 2280 — 8×2,2 cm) y más rápidos que los SSD SATA tradicionales. Sin embargo, hay un detalle a considerar: a medida que se expande el ancho de banda y aumenta la velocidad de transferencia de datos, también se incrementa el calentamiento de la base de componentes de las unidades que operan bajo el protocolo NVMe. En particular, la situación de sobrecalentamiento y posterior throttling es típica de los dispositivos de marcas económicas, que atraen más la atención de los usuarios por su política de precios. Además, esto genera el dolor de cabeza de organizar un adecuado sistema de refrigeración en la carcasa: se requieren ventiladores adicionales e incluso radiadores especiales para disipar el calor de los chips M.2.
En los comentarios, los usuarios nos preguntan repetidamente sobre las temperaturas de las unidades Kingston: ¿es necesario instalar radiadores o pensar en otro sistema de disipación del calor? Decidimos investigar este asunto: de hecho, las unidades NVMe de Kingston (por ejemplo, , , ) se ofrecen sin radiadores incluidos. ¿Necesitan un sistema de disipación de calor externo? ¿Está suficientemente optimizado el funcionamiento de estas unidades como para no preocuparse por la compra de un radiador? Vamos a averiguarlo.
¿En qué casos las unidades NVMe se calientan en exceso y cuáles son las consecuencias?
Bueno, como ya hemos mencionado anteriormente, un ancho de banda enorme a menudo provoca un calentamiento intenso de los controladores y chips de memoria de los SSD NVMe bajo cargas prolongadas y activas (por ejemplo, al realizar operaciones de escritura de grandes volúmenes de datos). Además, los NVMe SSD consumen una cantidad considerable de energía para funcionar, y cuanto más energía requieren, más aumenta el calentamiento. Sin embargo, es importante entender que las operaciones de escritura mencionadas requieren más energía que las de lectura. Por lo tanto, por ejemplo, al leer datos de los archivos de un juego instalado, la unidad se calienta menos que al escribir grandes cantidades de información en ella.
Por lo general, la estrangulación térmica comienza en un rango de 80 °C a 105 °C, y esto se alcanza con mayor frecuencia durante la escritura prolongada de archivos en la memoria del SSD NVMe. Si no realiza escrituras durante 30 minutos, es poco probable que experimente alguna disminución en el rendimiento, incluso sin usar un disipador de calor.
Pero supongamos que el calentamiento de la unidad intenta salir de lo normal. ¿Qué podría significar eso para el usuario? Solo una reducción en la velocidad de transferencia de datos, ya que en caso de un calentamiento excesivo, el NVMe SSD activa un modo de omisión de las colas de escritura para aliviar al controlador. Esto reduce el rendimiento, pero evita que el SSD se sobrecaliente. Un esquema similar ocurre en los procesadores, donde, ante un calentamiento excesivo, el CPU omite ciclos. Sin embargo, en el caso de un procesador, las omisiones no son tan notorias para el usuario como lo son en un SSD. Al elevarse por encima del umbral previsto por los ingenieros, la unidad comenzará a omitir demasiados ciclos y esto provocará
¿Cómo se comporta el calentamiento en escenarios de uso reales?
Supongamos que decidimos escribir de 100 a 200 GB de datos en el NVMe SSD. Y tomamos para este procedimiento , la velocidad de escritura promedio es de 2500 MB/s (según nuestras pruebas). En el caso de archivos de 200 GB, se requerirán en promedio 81 segundos, y para una centena de gigabytes, solo 40 segundos. Durante este tiempo, el almacenamiento se calentará dentro de los valores permitidos (de esto hablaremos más adelante), y no mostrará temperaturas críticas ni caídas en el rendimiento, sin mencionar que es poco probable que manejes datos tan voluminosos en el día a día.
Por mucho que lo intentes, en condiciones de uso doméstico las operaciones de lectura de las soluciones NVMe superan significativamente a las operaciones de escritura de datos. Y, como mencionamos anteriormente, es precisamente la escritura de datos la que más carga los chips de memoria y el controlador. Esto explica la ausencia de requisitos estrictos de refrigeración. Además, en lo que respecta al Kingston KC2500, cabe recordar que este modelo está diseñado para funcionar a plena carga sin refrigeración activa o pasiva adicional. Una ventilación adecuada dentro de la carcasa es suficiente para evitar el throttling, algo que se ha confirmado repetidamente en nuestras mediciones y pruebas de medios especializados.
¿Cuál es la temperatura de funcionamiento permitida para los SSD NVMe de Kingston?
En Internet hay muchas investigaciones y publicaciones que dicen a los lectores que la temperatura óptima de funcionamiento de las soluciones NVMe no debe exceder los 50 °C. Supuestamente, solo en este caso el SSD durará su tiempo designado. Para desmentir este mito, nos dirigimos directamente a los ingenieros de Kingston y descubrimos lo siguiente: el rango de temperatura de funcionamiento permitido para los dispositivos de la compañía va de 0 a 70 °C.
"No hay un número mágico en el que la NAND 'muera' menos, y hay que desconfiar de las fuentes que mencionan una temperatura óptima de funcionamiento en 50 °C", dicen los expertos, "Lo principal es no permitir que la temperatura supere los 70 °C durante períodos prolongados. Y aún en este caso, un SSD NVMe puede resolver de manera autónoma el problema del sobrecalentamiento, reduciendo el rendimiento al omitir ciclos". (como ya mencionamos anteriormente).
En general, las unidades de estado sólido Kingston son soluciones bien calibradas que pasan por múltiples pruebas de fiabilidad en su uso. En nuestras mediciones, mostraron cumplimiento con el rango de temperatura declarado, lo que permite su uso sin disipadores. Solo pueden sobrecalentarse en situaciones muy específicas: por ejemplo, si su refrigeración en el gabinete no está bien diseñada. Pero en ese caso, no necesita un disipador, sino un enfoque bien pensado para la evacuación del aire caliente del gabinete en su conjunto.
Parámetros de temperatura de Kingston KC2500
Durante la escritura secuencial prolongada de información en una unidad vacía , instalada en la placa base ASUS ROG Maximus XI Hero, la temperatura del dispositivo sin disipador alcanza entre 68 y 72 °C (en reposo, alcanza 47 °C). La instalación del disipador que viene con la placa base permite reducir significativamente la temperatura de operación a entre 53 y 55 °C. Sin embargo, es importante tener en cuenta que en esta prueba, la unidad estaba ubicada en una posición poco favorable: muy cerca de la tarjeta gráfica, por lo que el disipador resultó ser útil.
Parámetros de temperatura de Kingston A2000
La unidad tiene temperaturas de operación en reposo de 35 °C (en un chasis cerrado sin disipador, pero con buena circulación de aire de cuatro ventiladores). Durante las pruebas con benchmarks, la temperatura al simular lecturas y escrituras secuenciales no superó los 59 °C. Por cierto, lo probamos en la placa base ASUS TUF B450-M Plus, la cual no tiene disipador incorporado para soluciones NVMe. Aun así, la unidad no experimentó dificultades operativas ni alcanzó temperaturas críticas que pudieran afectar su rendimiento. Como pueden ver, en este caso no hay necesidad de utilizar un disipador.
Parámetros de temperatura de Kingston KC2000
Otro dispositivo que probamos es . Bajo carga completa en un gabinete cerrado y sin disipador, el dispositivo se calienta hasta 74 °C (en reposo — 38 °C). Pero, a diferencia del escenario de prueba del modelo A2000, el gabinete de prueba para medir las características no estaba equipado con un conjunto adicional de ventiladores de carcasa. En este caso, era una estación de prueba con un ventilador de carcasa estándar, un disipador de CPU y un sistema de refrigeración de la tarjeta gráfica. Y, por supuesto, hay que tener en cuenta que las pruebas con benchmarks implican una exposición prolongada al almacenamiento, lo que en los escenarios de uso cotidiano no ocurre especialmente.
Si aún tienes muchas ganas: ¿cómo instalar un radiador en un SSD NVMe sin anular la garantía?
Ya hemos comprobado que los SSD Kingston requieren suficiente ventilación natural dentro de la unidad de sistema para funcionar de manera estable sin sobrecalentamiento de los componentes. Sin embargo, hay usuarios que instalan radiadores como solución para la modificación o simplemente desean ser precavidos, reduciendo la temperatura de calentamiento. Aquí es donde se enfrentan a una situación interesante.
Como habrás notado, los SSD de la empresa Kingston (y de otras marcas también) vienen equipados con una etiqueta informativa que está colocada justo encima de los chips de memoria. Surge la pregunta: ¿cómo se debe instalar un almohadilla térmica del radiador en tal construcción? ¿La etiqueta no disminuirá la disipación de calor?
En Internet se pueden encontrar muchos consejos sobre el tema de que hay que quitar la etiqueta (lo que significa que pierdes la garantía del SSD, que para Kingston es de hasta 5 años, por cierto) y colocar en su lugar un interfaz térmico. Incluso hay consejos sobre 'Cómo quitar la etiqueta usando una pistola de calor', si no quiere despegarse de los componentes del SSD.
Advertimos de inmediato: ¡no debes hacerlo así! Las etiquetas en los SSD, por sí solas, actúan como interfaces térmicos (algunos incluso tienen una base de cobre), por lo que puedes instalar la almohadilla térmica sin problema. En el caso del Kingston KC2500, no nos complicamos y usamos la almohadilla térmica del radiador que venía con la placa base ASUS ROG Maximus XI Hero. Lo mismo se puede hacer si tienes un radiador personalizado.
¿Los SSD NVMe necesitan radiadores?
¿Los SSD NVMe necesitan radiadores? En el caso de los SSD Kingston, ¡no! Como hemos demostrado en las pruebas realizadas, los SSD NVMe de Kingston no muestran temperaturas críticas en el uso cotidiano.
Sin embargo, si deseas usar un radiador como una decoración adicional para la unidad del sistema, puedes utilizar los disipadores de calor incluidos con las placas base o buscar opciones elegantes en el mercado de accesorios de fabricantes externos.
Por otro lado, si se sabe de antemano que dentro de la carcasa de tu PC la temperatura de los componentes siempre es alta (cercana a 70 °C), el radiador no solo actuará como decoración. Sin embargo, en este caso, recomendamos trabajar en el sistema de refrigeración del chasis de manera integral, en lugar de depender solo de los radiadores.
Para obtener más información sobre los productos de Kingston Technology, comuníquese con la empresa.
Fuente: habr.com
