Negli ultimi anni, il costo degli SSD da 2,5 pollici è sceso quasi al livello degli HDD. Ora le soluzioni SATA vengono sostituite da unità NVMe che operano sul bus PCI Express. Nel periodo 2019-2020, stiamo assistendo anche a una diminuzione del costo di questi dispositivi, quindi al momento sono leggermente più costosi delle loro controparti SATA.
Il loro principale vantaggio è che tali archivi di dati sono molto più compatti (di norma, si tratta di una dimensione 2280 - 8 × 2,2 cm) e più veloci dei tradizionali SSD SATA. Tuttavia, c'è una sfumatura: con l'espansione della larghezza di banda e l'aumento della velocità di trasferimento dei dati, aumenta anche il riscaldamento della base di componenti delle unità che utilizzano il protocollo NVMe. In particolare, la situazione con forte riscaldamento e conseguente strozzamento è tipica dei dispositivi dei marchi economici, che suscitano maggiore interesse tra gli utenti con la loro politica dei prezzi. Insieme a questo, si aggiunge un mal di testa per quanto riguarda l'organizzazione del corretto raffreddamento nell'unità di sistema: vengono utilizzati dispositivi di raffreddamento aggiuntivi e persino dissipatori di calore speciali per rimuovere il calore dai chip dell'unità M.2.
Nei commenti, gli utenti ci chiedono ripetutamente i parametri di temperatura delle unità Kingston: devo installare dei radiatori su di esse o pensare a un diverso sistema di dissipazione del calore? Abbiamo deciso di esaminare questo problema: in effetti, le unità Kingston NVMe (ad esempio, , , ) sono offerti senza dissipatori inclusi. Hanno bisogno di un dissipatore di calore esterno? Queste unità sono abbastanza ottimizzate da non preoccuparsi di acquistare un dissipatore di calore? Scopriamolo.
In quali casi le unità NVMe diventano molto calde e cosa minaccia?
Bene..., come abbiamo notato sopra, l'enorme larghezza di banda porta spesso a un forte riscaldamento dei controller e dei chip di memoria delle unità NVMe durante un carico lungo e attivo (ad esempio, quando si eseguono operazioni di scrittura di un ampio array di dati). Inoltre, gli SSD NVMe consumano una quantità piuttosto elevata di energia per funzionare e maggiore è la potenza richiesta, maggiore è il calore. Tuttavia, dovrebbe essere chiaro che le suddette operazioni di scrittura richiedono più potenza delle operazioni di lettura. Pertanto, ad esempio, durante la lettura dei dati dai file di un gioco installato, l'unità si riscalda meno rispetto a quando vi si scrive una grande quantità di informazioni.
In genere, il throttling termico inizia tra 80°C e 105°C e questo si ottiene più spesso quando i file vengono scritti nella memoria NVMe per lunghi periodi di tempo. Se non si scrive per 30 minuti, è improbabile che si verifichi un calo delle prestazioni anche senza utilizzare il dissipatore di calore.
Ma supponiamo che il riscaldamento dell'azionamento cerchi ancora di andare oltre la norma. Come può questo minacciare l'utente? Tranne forse un calo della velocità di trasferimento dati, perché in caso di forte riscaldamento l'SSD NVMe attiva la modalità per saltare le code di scrittura per scaricare il controller. Ciò riduce le prestazioni, ma l'SSD non si surriscalda. Lo stesso schema funziona nei processori quando la CPU salta i cicli a causa dell'eccessivo riscaldamento. Ma nel caso di un processore, le lacune non saranno così evidenti per l'utente come con un SSD. Dopo essersi riscaldato oltre la soglia fornita dagli ingegneri, l'unità inizierà a saltare troppi cicli e causerà "blocchi" nel sistema operativo. Ma è possibile creare tali "problemi" per il tuo dispositivo nei casi di utilizzo quotidiano?
Come funziona il calore nei casi d'uso reali?
Diciamo che decidiamo di scrivere 100 o 200 GB di dati su un'unità NVMe. E ha preso per questa procedura , che ha una velocità di scrittura media di 2500 MB / s (secondo le nostre misurazioni di prova). Nel caso di file con una capacità di 200 GB, ci vorranno in media 81 secondi e nel caso di cento gigabyte solo 40 secondi. Durante questo periodo, l'unità si riscalderà entro i valori consentiti (ne parleremo un po 'più tardi) e non mostrerà temperature critiche e cali di prestazioni, per non parlare del fatto che è improbabile che tu possa gestire un volume così voluminoso dati nella vita di tutti i giorni.
Qualunque cosa si possa dire, ma nelle condizioni di utilizzo domestico delle soluzioni NVMe, le operazioni di lettura prevalgono in modo significativo sulle operazioni di scrittura dei dati. E, come abbiamo notato sopra, è la registrazione dei dati che carica maggiormente i chip di memoria e il controller. Questo spiega la mancanza di severi requisiti di raffreddamento. Inoltre, se parliamo di Kingston KC2500, va ricordato che questo modello prevede il funzionamento al massimo carico senza ulteriore raffreddamento attivo o passivo. Una condizione sufficiente per l'assenza di throttling è la ventilazione all'interno del case, che è ripetutamente confermata dalle nostre misurazioni e dai test dei media di settore.
Qual è la tolleranza termica per le unità Kingston NVMe?
Ci sono molti studi e pubblicazioni su Internet che dicono ai lettori che la temperatura di riscaldamento ottimale per le soluzioni NVMe non dovrebbe superare i 50 °C. Dicono che solo in questo caso l'unità risolverà la data di scadenza. Per sfatare questo mito, siamo andati direttamente dagli ingegneri di Kingston e l'abbiamo scoperto. L'intervallo di temperatura operativa accettabile per le unità dell'azienda è compreso tra 0 e 70 °C.
"Non esiste una cifra d'oro alla quale la NAND "muore" di meno e non ci si dovrebbe fidare delle fonti che danno la temperatura di riscaldamento ottimale a 50 ° C. "L'importante è prevenire un surriscaldamento prolungato sopra i 70 ° C. E anche in questo caso, l'SSD NVMe può risolvere da solo il problema del calore elevato, degradando le prestazioni saltando i cicli. (di cui abbiamo parlato sopra).
In generale, gli SSD Kingston sono soluzioni molto ben progettate che superano molti test di affidabilità durante il funzionamento. Nelle nostre misurazioni hanno mostrato il rispetto dell'intervallo di temperatura dichiarato, che ne consente l'utilizzo senza radiatori. Possono surriscaldarsi solo in situazioni molto specifiche: ad esempio, se il raffreddamento è stato organizzato in modo analfabeta nell'unità di sistema. Ma in questo caso, non è necessario un radiatore, ma un approccio ponderato per rimuovere l'aria calda dall'unità di sistema nel suo insieme.
Parametri di temperatura Kingston KS2500
Con la registrazione sequenziale a lungo termine delle informazioni su un'unità vuota , installato nella scheda madre ASUS ROG Maximus XI Hero, il riscaldamento del dispositivo senza dissipatore raggiunge i 68-72 ° C (in modalità idle - 47 ° C). L'installazione di un dissipatore di calore, fornito con la scheda madre, può ridurre significativamente la temperatura di riscaldamento a 53-55 °C. Ma tieni presente che in questo test l'unità non era molto ben posizionata: in prossimità della scheda video, quindi il dissipatore è tornato utile.
Parametri di temperatura Kingston A2000
Alla guida gli indicatori di temperatura in modalità idle sono 35 °C (in uno stand chiuso senza radiatore, ma con una buona ventilazione da quattro dispositivi di raffreddamento). Il riscaldamento durante il test dei benchmark durante la simulazione di lettura e scrittura sequenziale non ha superato i 59 ° C. A proposito, l'abbiamo testato sulla scheda madre ASUS TUF B450-M Plus, che non ha affatto un dissipatore di calore completo per il raffreddamento delle soluzioni NVMe. E anche così, l'unità non ha riscontrato alcuna difficoltà di funzionamento e non ha raggiunto temperature critiche che potrebbero influire sul suo degrado delle prestazioni. Come puoi vedere, in questo caso l'uso di un radiatore semplicemente non è necessario.
Parametri di temperatura Kingston KS2000
E un'altra unità che abbiamo testato è . A pieno carico in un case chiuso e senza dissipatore di calore, il dispositivo si riscalda fino a 74 ° C (idle - 38 ° C). Ma a differenza dello scenario di test del modello A2000, il caso di assemblaggio di test per la misurazione delle prestazioni non era dotato di una serie aggiuntiva di dispositivi di raffreddamento del case. In questo caso, si trattava di una stazione di test con ventola del case, dispositivo di raffreddamento della CPU e sistema di raffreddamento della scheda video. E, naturalmente, è necessario tenere conto del fatto che i test di benchmark implicano un impatto a lungo termine sull'unità, cosa che in realtà non accade nei casi di utilizzo quotidiano.
Se vuoi davvero: come installare un dissipatore di calore su un'unità NVMe senza violare la garanzia?
Ci siamo già assicurati che le unità Kingston abbiano una ventilazione naturale sufficiente all'interno dell'unità di sistema per un funzionamento stabile senza surriscaldamento dei componenti. Tuttavia, ci sono utenti che utilizzano i dissipatori come soluzione di modding o semplicemente vogliono superarlo abbassando la temperatura di riscaldamento. E qui si trovano di fronte a una situazione interessante.
Come avrai notato, le unità Kingston (e anche di altre marche) hanno un adesivo informativo, che si trova esattamente sopra i chip di memoria. La domanda sorge spontanea: come installare un pad termico del dissipatore di calore su un tale progetto? L'adesivo comprometterà la dissipazione del calore?
Su Internet puoi trovare molti consigli su come strappare l'adesivo (in questo caso perdi la garanzia sull'unità, e Kingston ce l'ha fino a 5 anni, tra l'altro) e posizionare invece un'interfaccia termica . Ci sono anche suggerimenti sull'argomento "Come rimuovere un adesivo con una pistola termica" se non vuole in alcun modo staccarsi dai componenti dell'unità.
Ti avvertiamo subito: non farlo! Gli adesivi sulle unità stesse fungono da interfacce termiche (e alcuni hanno persino una base in lamina di rame), quindi puoi installare in sicurezza un pad termico sopra. Nel caso del Kingston KS2500, non siamo stati particolarmente intelligenti e abbiamo utilizzato un pad termico dal dissipatore di calore in bundle della scheda madre ASUS ROG Maximus XI Hero. Lo stesso può essere fatto con un dissipatore personalizzato.
Gli SSD NVMe necessitano di dissipatori di calore?
Le unità NVMe necessitano di dissipatori di calore? Nel caso delle unità Kingston, no! Come hanno dimostrato i nostri test, gli SSD Kingston NVMe non mostrano temperature critiche nell'uso quotidiano.
Tuttavia, se desideri utilizzare il dissipatore di calore come decorazione aggiuntiva per l'unità di sistema, sei libero di utilizzare i dissipatori di calore della scheda madre inclusi o cercare eleganti opzioni aftermarket di terze parti.
D'altra parte, se si sa che all'interno del case del PC la temperatura di riscaldamento dei componenti è sempre elevata (prossima ai 70 ° C), allora il radiatore svolgerà il ruolo non solo di arredamento. Tuttavia, in questo caso, consigliamo un lavoro completo sul sistema di raffreddamento del case e non fare affidamento solo sui radiatori.
Per ulteriori informazioni sui prodotti Kingston Technology, visitare il sito azienda.
Fonte: habr.com