W ciągu ostatnich kilku lat koszt 2,5-calowych dysków SSD spadł do niemal tego samego poziomu, co w przypadku dysków twardych. Obecnie rozwiązania SATA wypierane są przez dyski NVMe działające na magistrali PCI Express. Na przestrzeni lat 2019-2020 zaobserwowaliśmy także spadek cen tych urządzeń, dlatego na chwilę obecną są one nieco droższe od swoich odpowiedników SATA.
Ich główną zaletą jest to, że takie nośniki danych są znacznie bardziej kompaktowe (zwykle rozmiar 2280 - 8x2,2 cm) i szybsze niż tradycyjne dyski SSD SATA. Istnieje jednak niuans: wraz ze wzrostem przepustowości i wzrostem prędkości przesyłania danych wzrasta również nagrzewanie się bazy komponentów dysków pracujących przy użyciu protokołu NVMe. W szczególności sytuacja z silnym nagrzewaniem i późniejszym dławieniem jest typowa dla urządzeń marek budżetowych, które swoją polityką cenową budzą większe zainteresowanie użytkowników. Jednocześnie pojawia się ból głowy w zakresie organizacji prawidłowego chłodzenia w jednostce systemowej: do usuwania ciepła z chipów dysku M.2 stosowane są dodatkowe chłodnice, a nawet specjalne grzejniki.
W komentarzach użytkownicy wielokrotnie pytają nas o parametry temperaturowe dysków Kingston: czy trzeba na nich montować radiatory, czy może myśleć o innym systemie odprowadzania ciepła? Postanowiliśmy przyjrzeć się temu problemowi: w końcu dyski Kingston NVMe (np. , , ) oferowane są bez grzejników. Czy potrzebują radiatora innej firmy? Czy działanie tych dysków jest na tyle zoptymalizowane, że nie trzeba zaprzątać sobie głowy kupnem radiatora? Rozwiążmy to.
W jakich przypadkach dyski NVMe bardzo się nagrzewają i jakie są tego konsekwencje?
Cóż… jak zauważyliśmy powyżej, duża przepustowość często prowadzi do poważnego nagrzewania się kontrolerów i układów pamięci dysków NVMe pod długotrwałym i aktywnym obciążeniem (na przykład podczas wykonywania operacji zapisu dużej ilości danych). Poza tym dyski SSD NVMe do działania zużywają dość dużą ilość energii, a im więcej energii potrzebują, tym bardziej się nagrzewają. Warto jednak zrozumieć, że wyżej wymienione operacje zapisu wymagają więcej energii niż operacje odczytu. Dlatego np. podczas odczytu danych z plików zainstalowanej gry dysk nagrzewa się mniej niż przy zapisywaniu na nim dużej ilości informacji.
Zwykle dławienie termiczne rozpoczyna się w temperaturze od 80°C do 105°C i najczęściej osiąga się to podczas długich okresów zapisywania plików w pamięci dysku NVMe. Jeśli nie nagrywasz przez 30 minut, jest mało prawdopodobne, że zauważysz spadek wydajności, nawet bez użycia radiatora.
Załóżmy jednak, że nagrzewanie dysku nadal ma tendencję do przekraczania normalnych granic. W jaki sposób może to zagrozić użytkownikowi? Być może spadek prędkości przesyłu danych, bo w przypadku mocnego nagrzania dysk SSD NVMe aktywuje tryb pomijania kolejek zapisu, aby odciążyć kontroler. W takim przypadku wydajność spada, ale dysk SSD nie przegrzewa się. Ten sam schemat działa w procesorach, gdy procesor przeskakuje cykle zegara w przypadku przegrzania. Ale w przypadku procesora luki nie będą tak zauważalne dla użytkownika, jak w przypadku dysku SSD. Po nagrzaniu powyżej progu przewidzianego przez inżynierów dysk zacznie pomijać zbyt wiele cykli zegara i powodować „zawieszanie” działania systemu operacyjnego. Ale czy możliwe będzie stworzenie takich „problemów” dla Twojego urządzenia w scenariuszach codziennego użytkowania?
Jak radzi sobie z ogrzewaniem w rzeczywistych scenariuszach użytkowania?
Załóżmy, że decydujemy się zapisać 100 lub 200 GB danych na dysku NVMe. I wzięli to do tej procedury , którego średnia prędkość zapisu wynosi 2500 MB/s (według naszych pomiarów testowych). W przypadku plików o pojemności 200 GB zajmie to średnio 81 sekund, a w przypadku stu gigabajtów – tylko 40 sekund. W tym czasie dysk nagrzeje się do akceptowalnych wartości (porozmawiamy o tym poniżej) i nie będzie wykazywał krytycznych temperatur ani spadków wydajności, nie wspominając już o tym, że jest mało prawdopodobne, aby tak obszerne dane były obsługiwane w życie codzienne.
Cokolwiek by nie powiedzieć, w domowym zastosowaniu rozwiązań NVMe operacje odczytu znacząco przeważają nad operacjami zapisu danych. I, jak zauważyliśmy powyżej, to właśnie rejestracja danych najbardziej obciąża układy pamięci i kontroler. To wyjaśnia brak poważnych wymagań dotyczących chłodzenia. Ponadto, jeśli mówimy o Kingston KC2500, należy przypomnieć, że model ten zapewnia pracę przy maksymalnym obciążeniu bez dodatkowego aktywnego lub pasywnego chłodzenia. Wystarczającym warunkiem braku dławienia jest wentylacja wewnątrz obudowy, co wielokrotnie potwierdzają nasze pomiary i testy mediów branżowych.
Jaka jest tolerancja termiczna dysków Kingston NVMe?
W Internecie można znaleźć wiele badań i publikacji, które podają czytelnikom, że optymalna temperatura ogrzewania dla rozwiązań NVMe nie powinna przekraczać 50°C. Mówią, że tylko w tym przypadku dysk osiągnie przydzielony czas. Aby rozwiać ten mit, zwróciliśmy się bezpośrednio do inżynierów firmy Kingston i dowiedzieliśmy się tego. Dopuszczalny zakres temperatur pracy napędów tej firmy wynosi od 0 do 70°C.
„Nie ma złotej cyfry, przy której NAND mniej „umiera” i nie należy ufać źródłom zapewniającym optymalną temperaturę ogrzewania 50°C” – mówią eksperci. „Najważniejsze jest, aby unikać długotrwałego przegrzania powyżej 70°C. Nawet w tym przypadku dysk SSD NVMe może samodzielnie rozwiązać problem nadmiernego nagrzewania się, zmniejszając wydajność poprzez pomijanie cykli zegara. (o czym wspominaliśmy powyżej).
Ogólnie rzecz biorąc, dyski SSD firmy Kingston to bardzo sprawdzone rozwiązania, które przechodzą wiele testów pod kątem niezawodności działania. W naszych pomiarach wykazały zgodność z deklarowanym zakresem temperatur, co pozwala na użytkowanie ich bez grzejników. Mogą się przegrzać tylko w bardzo specyficznych sytuacjach: na przykład, jeśli źle zaprojektowano chłodzenie jednostki systemowej. Ale w tym przypadku nie potrzebujesz grzejnika, ale przemyślane podejście do usuwania gorącego powietrza z jednostki systemowej jako całości.
Parametry temperaturowe Kingston KS2500
Podczas nagrywania informacji na pustym dysku przez długi czas sekwencyjnie , zainstalowanego na płycie głównej ASUS ROG Maximus XI Hero, nagrzewanie się urządzenia bez radiatora sięga 68-72°C (w trybie bezczynności - 47°C). Zainstalowanie grzejnika dołączonego do płyty głównej może znacznie obniżyć temperaturę ogrzewania do 53-55 °C. Warto jednak wziąć pod uwagę, że w tym teście dysk nie był zbyt dobrze umiejscowiony: w pobliżu karty graficznej, więc przydał się grzejnik.
Parametry temperaturowe Kingston A2000
Na przejażdżce Odczyty temperatury w stanie spoczynku wynoszą 35°C (w zamkniętej szafce bez grzejnika, ale przy dobrej wentylacji z czterech chłodnic). Ogrzewanie w testach porównawczych podczas symulacji sekwencyjnego odczytu i zapisu nie przekroczyło 59 °C. Swoją drogą testowaliśmy go na płycie głównej ASUS TUF B450-M Plus, która nie posiada kompletnego radiatora do chłodzenia rozwiązań NVMe. Mimo to dysk nie sprawiał żadnych trudności w działaniu i nie osiągał krytycznych temperatur, które mogłyby mieć wpływ na jego pracę. Jak widać, w tym przypadku po prostu nie ma potrzeby stosowania grzejnika.
Parametry temperaturowe Kingston KS2000
Kolejnym dyskiem, który testowaliśmy, jest . Przy pełnym obciążeniu w zamkniętej obudowie i bez radiatora urządzenie nagrzewa się do 74°C (w stanie spoczynku - 38°C). Jednak w przeciwieństwie do scenariusza testowego modelu A2000, korpus testowy służy do pomiaru wydajności nie był wyposażony w dodatkowy szereg chłodnic skrzynek. W tym przypadku była to stacja testowa ze standardowym wentylatorem obudowy, chłodnicą procesora i układem chłodzenia karty graficznej. I oczywiście trzeba wziąć pod uwagę, że testy porównawcze obejmują długoterminową ekspozycję na dysk, co tak naprawdę nie ma miejsca w scenariuszach codziennego użytkowania.
Jeśli nadal chcesz: jak zainstalować radiator na dysku NVMe bez naruszania gwarancji?
Zadbaliśmy już o to, aby dyski Kingston miały wystarczającą naturalną wentylację wewnątrz jednostki systemowej, aby zapewnić stabilną pracę bez przegrzania podzespołów. Są jednak użytkownicy, którzy instalują radiatory jako rozwiązanie modowe lub po prostu chcą zachować bezpieczeństwo, obniżając temperaturę ogrzewania. I tu mają do czynienia z ciekawą sytuacją.
Jak zauważyłeś, dyski firmy Kingston (i innych marek) są wyposażone w naklejkę informacyjną, która znajduje się dokładnie na górze układów pamięci. Powstaje pytanie: jak zamontować podkładkę termoprzewodzącą na takiej konstrukcji? Czy naklejka będzie utrudniać odprowadzanie ciepła?
W Internecie można znaleźć wiele porad w temacie zerwania naklejki (w tym przypadku stracisz gwarancję na dysk, a w przypadku Kingstona to nawet 5 lat) i założenia interfejsu termicznego Na swoim miejscu. Są nawet porady na temat „Jak usunąć naklejkę za pomocą opalarki”, jeśli nie chce ona zejść z elementów napędu.
Od razu Cię ostrzegamy: nie musisz tego robić! Same naklejki na dyskach pełnią funkcję interfejsów termicznych (a niektóre mają nawet podstawę z folii miedzianej), dzięki czemu można bezpiecznie zainstalować na nich podkładkę termiczną. W przypadku Kingston KS2500 nie pokusiliśmy się zbytnio i wykorzystaliśmy podkładkę termiczną z dołączonego radiatora na płycie głównej ASUS ROG Maximus XI Hero. To samo można zrobić, jeśli masz niestandardowy grzejnik.
Czy dyski SSD NVMe wymagają radiatorów?
Czy dyski NVMe wymagają radiatorów? W przypadku dysków Kingston – nie! Jak wykazały nasze testy, dyski SSD Kingston NVMe nie osiągają krytycznych temperatur w codziennym użytkowaniu.
Jeśli jednak chcesz zastosować radiator jako dodatkową ozdobę jednostki systemowej, możesz zastosować dołączone radiatory na płytach głównych lub poszukać stylowych opcji na rynku wtórnym od zewnętrznych producentów.
Z drugiej strony, jeśli wiesz, że wewnątrz obudowy komputera temperatura nagrzewania podzespołów jest zawsze wysoka (blisko 70°C), to grzejnik nie będzie już służył jedynie jako dekoracja. Jednak w tym przypadku zalecamy kompleksową pracę nad układem chłodzenia obudowy, a nie poleganie wyłącznie na grzejnikach.
Aby uzyskać więcej informacji na temat produktów firmy Kingston Technology, należy skontaktować się z: firma.
Źródło: www.habr.com