De afgelopen jaren zijn de kosten van 2,5-inch SSD's gedaald tot bijna hetzelfde niveau als HDD's. Nu worden SATA-oplossingen vervangen door NVMe-schijven die op de PCI Express-bus werken. In de periode 2019-2020 hebben we ook een daling van de kosten van deze apparaten waargenomen, dus op dit moment zijn ze iets duurder dan hun SATA-tegenhangers.
Hun belangrijkste voordeel is dat dergelijke gegevensopslag veel compacter is (meestal 2280 - 8x2,2 cm) en sneller dan traditionele SATA SSD's. Er is echter een nuance: met de uitbreiding van de bandbreedte en de toename van de gegevensoverdrachtsnelheid neemt ook de verwarming van de componentenbasis van schijven die werken met het NVMe-protocol toe. Met name de situatie met sterke verwarming en daaropvolgende throttling is typerend voor apparaten van budgetmerken, die met hun prijsbeleid meer belangstelling wekken bij gebruikers. Tegelijkertijd is er hoofdpijn bij het organiseren van een goede koeling in de systeemeenheid: extra koelers en zelfs speciale radiatoren worden gebruikt om de warmte van M.2-schijfchips te verwijderen.
In de commentaren vragen gebruikers ons herhaaldelijk naar de temperatuurparameters van Kingston-schijven: moeten ze er radiatoren op installeren of nadenken over een ander warmteafvoersysteem? We hebben besloten dit probleem te onderzoeken: Kingston NVMe-schijven (bijvoorbeeld , , ) worden aangeboden zonder radiatoren. Hebben ze een koellichaam van derden nodig? Is de werking van deze schijven voldoende geoptimaliseerd om geen moeite te doen om een koellichaam te kopen? Laten we het uitzoeken.
In welke gevallen worden NVMe-schijven erg heet en wat zijn de gevolgen?
Welnu... zoals we hierboven hebben opgemerkt, leidt enorme bandbreedte vaak tot ernstige oververhitting van de controllers en geheugenchips van NVMe-schijven onder langdurige en actieve belasting (bijvoorbeeld bij het uitvoeren van schrijfbewerkingen op een grote hoeveelheid gegevens). Bovendien verbruiken NVMe SSD's een vrij grote hoeveelheid energie om te kunnen werken, en hoe meer energie ze nodig hebben, hoe meer ze opwarmen. Het is echter de moeite waard om te begrijpen dat de bovengenoemde schrijfbewerkingen meer energie vergen dan leesbewerkingen. Daarom warmt de schijf bijvoorbeeld bij het lezen van gegevens uit bestanden van een geïnstalleerd spel minder op dan wanneer er een grote hoeveelheid informatie naartoe wordt geschreven.
Normaal gesproken begint de thermische beperking tussen 80 °C en 105 °C, en dit wordt meestal bereikt tijdens lange perioden waarin bestanden naar het geheugen van de NVMe-schijf worden geschreven. Als u 30 minuten niet opneemt, is het onwaarschijnlijk dat de prestaties afnemen, zelfs zonder gebruik van het koellichaam.
Maar laten we aannemen dat de verwarming van de schijf nog steeds de normale grenzen overschrijdt. Hoe kan dit de gebruiker bedreigen? Misschien een daling van de gegevensoverdrachtsnelheid, omdat de NVMe SSD bij sterke verwarming de modus activeert om schrijfwachtrijen over te slaan om de controller te ontladen. In dit geval nemen de prestaties af, maar raakt de SSD niet oververhit. Hetzelfde schema werkt in processors wanneer de CPU klokcycli overslaat bij oververhitting. Maar in het geval van een processor zullen de gaten niet zo merkbaar zijn voor de gebruiker als bij een SSD. Nadat de schijf boven de door de ingenieurs beoogde drempel is opgewarmd, zal hij te veel klokcycli gaan overslaan en "bevriezingen" veroorzaken in de werking van het besturingssysteem. Maar zal het mogelijk zijn om dergelijke ‘problemen’ voor uw apparaat te creëren in alledaagse gebruiksscenario’s?
Hoe gaat het om met verwarming in realistische gebruiksscenario's?
Laten we zeggen dat we besluiten om 100 of 200 GB aan gegevens naar een NVMe-schijf te schrijven. En ze namen het voor deze procedure , waarvan de gemiddelde schrijfsnelheid 2500 MB/s is (volgens onze testmetingen). In het geval van bestanden met een capaciteit van 200 GB duurt dit gemiddeld 81 seconden, en in het geval van honderd gigabytes slechts 40 seconden. Gedurende deze tijd zal de schijf binnen aanvaardbare waarden opwarmen (we zullen hier hieronder over praten) en geen kritische temperaturen vertonen of prestatieverlies vertonen, om nog maar te zwijgen van het feit dat het onwaarschijnlijk is dat u dergelijke omvangrijke gegevens zult verwerken in alledaagse leven.
Wat je ook zegt, bij thuisgebruik van NVMe-oplossingen hebben leesbewerkingen aanzienlijk de overhand op gegevensschrijfbewerkingen. En zoals we hierboven hebben opgemerkt, zijn het de gegevensregistraties die de geheugenchips en de controller het meest belasten. Dit verklaart het gebrek aan strenge koelingseisen. Als we het bovendien hebben over de Kingston KC2500, moeten we eraan herinneren dat dit model zorgt voor werking bij maximale belasting zonder extra actieve of passieve koeling. Een voldoende voorwaarde voor de afwezigheid van smoren is ventilatie in de behuizing, wat herhaaldelijk wordt bevestigd door onze metingen en tests van industriële media.
Wat is de thermische tolerantie van Kingston NVMe-schijven?
Er zijn veel onderzoeken en publicaties op internet die lezers vertellen dat de optimale verwarmingstemperatuur voor NVMe-oplossingen niet hoger mag zijn dan 50 °C. Ze zeggen dat alleen in dit geval de schijf de toegewezen tijd zal halen. Om deze mythe te ontkrachten, wendden we ons rechtstreeks tot de ingenieurs van Kingston en ontdekten dit. Het toegestane bedrijfstemperatuurbereik voor de aandrijvingen van het bedrijf ligt tussen 0 en 70 °C.
“Er bestaat geen gouden cijfer waarbij NAND minder ‘doodt’, en bronnen die een optimale verwarmingstemperatuur van 50 °C geven, mogen niet worden vertrouwd”, zeggen experts. “Het belangrijkste is om langdurige oververhitting boven de 70 °C te voorkomen. En zelfs in dit geval kan NVMe SSD het probleem van hoge verwarming zelfstandig oplossen, door de prestaties te verminderen door klokcycli over te slaan." (die we hierboven vermeldden).
Over het algemeen zijn Kingston SSD's zeer beproefde oplossingen die vele tests voor operationele betrouwbaarheid doorstaan. Uit onze metingen blijkt dat ze voldoen aan het opgegeven temperatuurbereik, waardoor gebruik zonder radiatoren mogelijk is. Ze kunnen alleen in zeer specifieke situaties oververhit raken: bijvoorbeeld als u een slecht ontworpen koeling in de systeemeenheid heeft. Maar in dit geval heeft u geen radiator nodig, maar een doordachte aanpak om warme lucht uit de systeemeenheid als geheel te verwijderen.
Temperatuurparameters Kingston KS2500
Bij het langdurig achtereenvolgens opnemen van informatie op een lege schijf , geïnstalleerd in het ASUS ROG Maximus XI Hero-moederbord, bereikt de verwarming van het apparaat zonder radiator 68-72 °C (in inactieve modus - 47 °C). Door de radiator te installeren die bij het moederbord wordt geleverd, kan de verwarmingstemperatuur aanzienlijk worden verlaagd tot 53-55 °C. Maar het is de moeite waard om te bedenken dat de schijf in deze test niet erg goed gelokaliseerd was: in de buurt van de videokaart, dus de radiator kwam goed van pas.
Temperatuurparameters Kingston A2000
Bij de rit De temperatuurwaarden in de inactieve modus zijn 35 °C (in een gesloten stand zonder radiator, maar met goede ventilatie door vier koelers). De verwarming bij testen met benchmarks bij het simuleren van sequentieel lezen en schrijven kwam niet boven de 59 °C. We hebben het trouwens getest op het ASUS TUF B450-M Plus-moederbord, dat geen complete radiator heeft voor het koelen van NVMe-oplossingen. En toch ondervond de schijf geen problemen tijdens het gebruik en bereikte hij geen kritische temperaturen die de prestaties zouden kunnen beïnvloeden. Zoals u kunt zien, is het in dit geval eenvoudigweg niet nodig om een radiator te gebruiken.
Temperatuurparameters Kingston KS2000
En een andere schijf die we hebben getest is . Bij volledige belasting in gesloten behuizing en zonder radiator warmt het apparaat op tot 74 °C (in rustmodus - 38 °C). Maar in tegenstelling tot het testscenario van het A2000-model, het testsamenstel voor het meten van prestaties was niet uitgerust met een extra reeks behuizingskoelers. In dit geval was het een teststation met een standaard casefan, processorkoeler en videokaartkoelsysteem. En u moet er uiteraard rekening mee houden dat benchmarktests langdurige blootstelling aan de schijf met zich meebrengen, wat in alledaagse gebruiksscenario's niet echt gebeurt.
Als je het toch echt wilt: hoe installeer je een koellichaam op een NVMe-schijf zonder de garantie te schenden?
We hebben er al voor gezorgd dat Kingston-schijven voldoende natuurlijke ventilatie in de systeemeenheid hebben voor een stabiele werking zonder oververhitting van componenten. Er zijn echter gebruikers die heatsinks installeren als modding-oplossing of gewoon op safe willen spelen door de verwarmingstemperatuur te verlagen. En hier worden ze geconfronteerd met een interessante situatie.
Zoals je hebt gemerkt zijn schijven van Kingston (en ook andere merken) voorzien van een informatiesticker, die precies bovenop de geheugenchips zit. De vraag rijst: hoe installeer je een thermisch radiatorkussen op een dergelijke constructie? Zal de sticker de warmteafvoer belemmeren?
Op internet kun je veel advies vinden over het afscheuren van de sticker (in dit geval verlies je de garantie op de schijf, en voor Kingston is dit trouwens maximaal 5 jaar) en het plaatsen van een thermische interface op z'n plaats. Er zijn zelfs tips over het onderwerp "Hoe een sticker verwijderen met een warmtepistool" als deze niet van de aandrijfcomponenten wil loskomen.
Wij waarschuwen je meteen: dit hoeft niet! De stickers op de schijven zelf fungeren als thermische interfaces (en sommige hebben zelfs een basis van koperfolie), zodat je er veilig een thermisch kussen bovenop kunt installeren. In het geval van de Kingston KS2500 hebben we niet te hard ons best gedaan en een thermische pad van het meegeleverde koellichaam op het ASUS ROG Maximus XI Hero-moederbord gebruikt. Hetzelfde kan worden gedaan als u een op maat gemaakte radiator heeft.
Hebben NVMe SSD's koellichamen nodig?
Hebben NVMe-schijven koellichamen nodig? In het geval van Kingston-schijven - nee! Zoals onze tests hebben aangetoond, bereiken Kingston NVMe SSD's bij dagelijks gebruik geen kritische temperaturen.
Als u echter een koellichaam als extra decoratie voor de systeemeenheid wilt gebruiken, bent u vrij om de meegeleverde koellichamen op moederborden te gebruiken of te zoeken naar stijlvolle aftermarket-opties van externe fabrikanten.
Aan de andere kant, als u weet dat de verwarmingstemperatuur van de componenten in uw pc-behuizing altijd hoog is (bijna 70 °C), dan zal de radiator niet langer alleen als decoratie dienen. In dit geval raden we u echter aan om uitgebreid aan het koelsysteem van de behuizing te werken en niet alleen op radiatoren te vertrouwen.
Neem voor meer informatie over producten van Kingston Technology contact op met: bedrijf.
Bron: www.habr.com