Negli ultimi anni, il prezzo degli SSD da 2,5 pollici si è praticamente allineato a quello dei dischi rigidi. Ora, gli SSD NVMe che utilizzano il bus PCI Express stanno sostituendo le soluzioni SATA. Nel periodo tra il 2019 e il 2020, abbiamo anche osservato una diminuzione dei prezzi per questi dispositivi, quindi al momento sono solo leggermente più costosi dei loro equivalenti SATA.
Il loro principale vantaggio è che questi archivi dati sono molto più compatti (di solito, hanno dimensioni 2280 — 8×2,2 cm) e più veloci degli SSD SATA tradizionali. Tuttavia, c'è un lato negativo: con l'aumento della larghezza di banda e della velocità di trasferimento dei dati, aumenta anche il riscaldamento della componente dei dispositivi che utilizzano il protocollo NVMe. In particolare, la situazione di surriscaldamento e il successivo throttling è comune per i dispositivi delle marche economiche, che attirano l'attenzione degli utenti grazie alla loro politica dei prezzi. In questo contesto, si aggiunge anche il problema di organizzare un adeguato raffreddamento all'interno del case: si ricorre a ventole aggiuntive e persino a radiatori speciali per dissipare il calore dai chip degli SSD M.2.
Nei commenti, gli utenti ci chiedono ripetutamente riguardo ai parametri di temperatura degli SSD Kingston: è necessario installare dei radiatori su di essi o pensare a un'altra soluzione di dissipazione del calore? Abbiamo deciso di approfondire questo problema: infatti, gli SSD NVMe Kingston (ad esempio, , , ) sono offerti senza radiatori inclusi. Hanno bisogno di dissipatori esterni? È sufficiente che questi dispositivi siano ottimizzati per non doversi preoccupare dell'acquisto di un radiatore? Scopriamolo.
In quali casi gli SSD NVMe si surriscaldano e quali sono le conseguenze?
Beh…, come abbiamo già sottolineato, un'enorme larghezza di banda porta spesso a un forte riscaldamento dei controller e dei chip di memoria degli SSD NVMe durante carichi prolungati e attivi (ad esempio, durante l'esecuzione di operazioni di scrittura di grandi quantità di dati). Inoltre, gli SSD NVMe consumano una quantità considerevole di energia per funzionare, e più energia è necessaria, maggiore è il riscaldamento. Tuttavia, è importante capire che le operazioni di scrittura sopra menzionate richiedono più energia rispetto alle operazioni di lettura. Pertanto, ad esempio, durante la lettura dei dati da file di un gioco installato, l'unità si scalda meno rispetto alla scrittura di una grande quantità di informazioni su di essa.
In genere, il throttling termico inizia in un intervallo di temperatura da 80 °C a 105 °C, e questo si verifica più frequentemente durante la scrittura prolungata di file nella memoria degli SSD NVMe. Se non si esegue alcuna scrittura per 30 minuti, è improbabile che si noti un calo delle prestazioni, anche senza utilizzare un dissipatore di calore.
Ma supponiamo che il riscaldamento dell'unità stia superando i limiti normali. Quali potrebbero essere le conseguenze per l'utente? Solo una diminuzione della velocità di trasferimento dei dati, poiché in caso di forte riscaldamento gli SSD NVMe attivano la modalità di bypass delle code di scrittura per alleggerire il controller. In questo caso, le prestazioni diminuiscono, ma l'SSD non si surriscalda. Lo stesso schema funziona nei processori, quando in caso di surriscaldamento eccessivo la CPU salta dei cicli. Tuttavia, nel caso di un processore, i salti non sono così evidenti per l'utente come nel caso degli SSD. Se l'unità si riscalda oltre la soglia prevista dagli ingegneri, inizierà a saltare troppi cicli causando "freezing" nel funzionamento del sistema operativo. Ma sarà possibile, nella quotidianità, creare tali "problemi" al proprio dispositivo?
Qual è la situazione riguardo al riscaldamento in scenari di utilizzo reali?
Supponiamo di voler scrivere su un'unità NVMe 100 o 200 GB di dati. E abbiamo scelto per questa procedura , la velocità media di scrittura è di 2500 MB/s (secondo le nostre misurazioni). Nel caso di file di 200 GB, sono necessari in media 81 secondi, mentre per 100 gigabyte bastano solo 40 secondi. Durante questo tempo, l'unità si riscalda entro i limiti accettabili (di cui parleremo più avanti) e non mostra temperature critiche né cali di prestazioni, per non parlare del fatto che difficilmente gestirete dati di tale grandezza nella vita quotidiana.
In fin dei conti, nell'uso domestico delle soluzioni NVMe, le operazioni di lettura prevalgono notevolmente su quelle di scrittura. E, come abbiamo già accennato, è proprio la scrittura dei dati a gravare maggiormente sui chip di memoria e sul controller. Questo spiega l'assenza di severi requisiti di raffreddamento. Inoltre, parlando del Kingston KC2500, vale la pena ricordare che questo modello è progettato per funzionare a carico massimo senza raffreddamento attivo o passivo aggiuntivo. Una condizione sufficiente per evitare il throttling è la ventilazione all'interno del case, come è stato ripetutamente confermato dalle nostre misurazioni e dai test dei media di settore.
Qual è il riscaldamento accettabile per i dispositivi NVMe Kingston?
Internet è pieno di studi e pubblicazioni che raccontano ai lettori che la temperatura ottimale di riscaldamento delle soluzioni NVMe non deve superare i 50 °C. Si dice che solo in questo caso l'unità funzionerà per il tempo previsto. Per sfatare questo mito, ci siamo rivolti direttamente agli ingegneri di Kingston e abbiamo scoperto quanto segue. L'intervallo di temperature operative consentito per gli unità dell'azienda va da 0 a 70 °C.
«Non esiste un numero d'oro in cui il NAND 'muore' meno e non bisogna fidarsi delle fonti che indicano la temperatura ottimale di riscaldamento a 50 °C», dicono gli esperti, «l'importante è non permettere un surriscaldamento prolungato oltre i 70 °C. E anche in questo caso, un SSD NVMe può risolvere autonomamente il problema del surriscaldamento, riducendo le prestazioni e saltando i cicli» (di cui abbiamo già parlato sopra).
In generale, gli SSD Kingston sono soluzioni molto collaudate, che superano numerosi test di affidabilità in uso. Nelle nostre misurazioni hanno dimostrato di rispettare la gamma di temperature dichiarata, il che consente il loro utilizzo senza dissipatori. Possono surriscaldarsi solo in situazioni molto specifiche: ad esempio, se il raffreddamento nel case è mal progettato. Ma in questo caso non è necessario un dissipatore, ma un approccio pensato per lo smaltimento dell'aria calda dal sistema in generale.
Parametri di temperatura Kingston KC2500
Durante la scrittura sequenziale prolungata di informazioni su un'unità vuota , installato sulla scheda madre ASUS ROG Maximus XI Hero, genera un riscaldamento dell'unità senza dissipatore che raggiunge i 68-72 °C (in idle — 47 °C). L'installazione di un dissipatore, fornito con la scheda madre, consente di ridurre notevolmente la temperatura di funzionamento a 53-55 °C. Va notato che in questo test l'unità era posizionata in un luogo non molto favorevole: in prossimità della scheda video, il che ha reso il dissipatore particolarmente utile.
Parametri di temperatura Kingston A2000
L'unità ha mostrato temperature in idle di 35 °C (in un case chiuso senza dissipatore, ma con una buona ventilazione grazie a quattro ventole). Il riscaldamento durante i test con benchmark, simulando letture e scritture sequenziali, non ha superato i 59 °C. Tra l'altro, lo abbiamo testato su una scheda madre ASUS TUF B450-M Plus, che non ha nemmeno un dissipatore di raffreddamento in dotazione per le soluzioni NVMe. E anche in questo caso, l'unità non ha avuto problemi di funzionamento e non ha raggiunto temperature critiche che potessero influire sulle sue prestazioni. Come potete vedere, in questo caso non c'è semplicemente bisogno di un dissipatore.
Parametri di temperatura Kingston KC2000
Un'altra unità che abbiamo testato è . In condizioni di carico completo in un case chiuso e senza dissipatore, l'unità si riscalda fino a 74 °C (in idle — 38 °C). Ma a differenza dello scenario di test del modello A2000, il case della configurazione di test per misurare le caratteristiche non era dotato di un ulteriore insieme di ventole di raffreddamento del case. In questo caso si trattava di una stazione di test con la ventola di serie del case, il dissipatore della CPU e il sistema di raffreddamento della scheda video. E, naturalmente, bisogna tenere presente che il test con benchmark comporta un prolungato stress sull'unità di archiviazione, cosa che nella quotidianità non avviene particolarmente.
Se proprio vuoi: come installare un radiatore su un'unità NVMe senza invalidare la garanzia?
Abbiamo già visto che per le unità di archiviazione Kingston è sufficiente una ventilazione naturale all'interno del case per un funzionamento stabile senza surriscaldamenti dei componenti. Tuttavia, ci sono utenti che installano radiatori come soluzione di modding o semplicemente desiderano essere cauti, riducendo la temperatura di funzionamento. Qui si trovano davanti a una situazione interessante.
Come avrete notato, le unità di Kingston (e anche di altri marchi) sono dotate di un'etichetta informativa posizionata esattamente sopra i chip di memoria. La domanda è: come installare il materiale termico del radiatore su una tale struttura? L'etichetta non comprometterà il trasferimento di calore?
Online si possono trovare molti consigli sul fatto che l'etichetta debba essere rimossa (in questo caso si perde la garanzia sull'unità, che per Kingston dura fino a 5 anni, tra l'altro) e al suo posto dovrebbe essere posizionato un'interfaccia termica. Ci sono anche consigli su "come rimuovere l'etichetta con una pistola termica" se non vuole staccarsi dai componenti dell'unità.
Avvisiamo subito: non si deve fare così! Le etichette sulle unità svolgono già un ruolo di interfaccia termica (alcune hanno persino una base in lamina di rame), quindi potete tranquillamente installare il materiale termico sopra. Nel caso del Kingston KC2500 non ci siamo complicati e abbiamo utilizzato un materiale termico del radiatore in dotazione della scheda madre ASUS ROG Maximus XI Hero. Lo stesso si può fare in presenza di un radiatore personalizzato.
Sono necessari radiatori per le unità SSD NVMe?
Sono necessari radiatori per le unità NVMe? Nel caso delle unità Kingston – no! Come dimostrano i test che abbiamo effettuato, gli SSD NVMe Kingston non mostrano temperature critiche nell'uso quotidiano.
Tuttavia, se desideri utilizzare il radiatore come ulteriore decorazione per il case del tuo PC, sei libero di utilizzare i dissipatori forniti con le schede madri oppure di cercare opzioni stilose aftermarket da produttori di terze parti.
D'altra parte, se è già noto che all'interno del case del tuo PC la temperatura dei componenti è sempre alta (vicina ai 70 °C), il radiatore avrà un ruolo che va oltre il semplice decoro. Tuttavia, in questo caso ti consigliamo di lavorare in modo globale sul sistema di raffreddamento del case, piuttosto che affidarti esclusivamente ai radiatori.
Per ulteriori informazioni sui prodotti Kingston Technology, contattare azienda.
Fonte: habr.com
