Nos últimos anos, o preço dos discos rígidos SSD de 2,5 polegadas caiu praticamente para o nível dos discos rígidos. Agora, os dispositivos NVMe, que operam através do barramento PCI Express, estão substituindo as soluções SATA. Durante o período de 2019 a 2020, também observamos uma redução nos preços desses dispositivos, tornando-os ligeiramente mais caros que seus equivalentes SATA.
Sua principal vantagem é que esses armazenamento de dados são muito mais compactos (geralmente no tamanho 2280 — 8×2,2 cm) e mais rápidos que os SSDs SATA tradicionais. No entanto, há um detalhe: à medida que a largura de banda aumenta e a velocidade de transferência de dados cresce, também aumenta o aquecimento dos componentes dos dispositivos que operam no protocolo NVMe. Em particular, a situação de aquecimento intenso e o subsequente throttling é típica para dispositivos de marcas econômicas, que atraem mais interesse dos usuários por sua política de preços. Juntamente com isso, surge a dor de cabeça em relação a uma organização eficaz de resfriamento dentro do gabinete: são utilizados ventiladores adicionais e até mesmo radiadores especiais para dissipar o calor dos chips dos dispositivos M.2.
Nos comentários, os usuários frequentemente nos perguntam sobre os parâmetros de temperatura dos dispositivos Kingston: é necessário instalar radiadores ou pensar em outro sistema de dissipação de calor? Decidimos investigar essa questão: afinal, os dispositivos NVMe da Kingston (como o , , ) são oferecidos sem radiadores incluídos. Eles precisam de dissipação de calor adicional? O funcionamento desses dispositivos é otimizado o suficiente para que não seja necessário se preocupar em comprar um radiador? Vamos analisar isso.
Em quais situações os dispositivos NVMe superaquecerão e quais são os riscos disso?
Bom, como já mencionamos anteriormente, uma enorme largura de banda frequentemente resulta em aquecimento significativo dos controladores e chips de memória dos SSDs NVMe sob carga contínua e intensa (por exemplo, ao realizar operações de gravação de grandes volumes de dados). Além disso, os SSDs NVMe consomem uma quantidade considerável de energia para funcionar, e quanto mais energia eles precisam, maior será o aquecimento. No entanto, vale a pena entender que as operações de gravação mencionadas requerem mais energia do que as operações de leitura. Assim, por exemplo, ao ler dados de arquivos de um jogo instalado, o dispositivo aquece menos do que ao gravar uma grande quantidade de informações nele.
Geralmente, o throttling térmico começa em uma faixa de 80 °C a 105 °C, e isso normalmente é alcançado durante gravações prolongadas de arquivos na memória do SSD NVMe. Se você não estiver gravando por 30 minutos, é improvável que você veja qualquer diminuição de desempenho, mesmo sem usar um dissipador.
Mas suponha que o aquecimento do dispositivo realmente tente ultrapassar os limites normais. Quais consequências isso pode ter para o usuário? Apenas a queda na taxa de transferência de dados, pois em caso de superaquecimento, o SSD NVMe ativa o modo de bypass de filas de gravação para aliviar o controlador. Nesse caso, o desempenho diminui, mas o SSD não superaquece. Um esquema semelhante ocorre em processadores, onde, em caso de superaquecimento excessivo, o CPU pula ciclos. No entanto, em relação ao processador, esses saltos não são tão perceptíveis para o usuário quanto em um SSD. Se o dispositivo aquecer acima do limiar projetado pelos engenheiros, começará a pular muitos ciclos, causando
Como está a questão do aquecimento em cenários de uso reais?
Suponha que decidimos gravar 100 ou 200 GB de dados em um SSD NVMe. E pegamos para esse procedimento , a velocidade média de gravação é de 2500 MB/s (de acordo com nossos testes). Para arquivos com capacidade de 200 GB, demora em média 81 segundos, enquanto que para 100 GB — apenas 40 segundos. Durante esse tempo, o armazenamento aquece dentro dos limites aceitáveis (discutiremos isso mais adiante), sem apresentar temperaturas críticas ou queda de desempenho, e é improvável que você trabalhe com dados tão volumosos no dia a dia.
De qualquer forma, em condições de uso doméstico, as operações de leitura de soluções NVMe superam significativamente as operações de gravação. Como já mencionamos, é a gravação de dados que mais sobrecarrega os chips de memória e o controlador. Isso explica a falta de requisitos rigorosos para refrigeração. Além disso, no que diz respeito ao Kingston KC2500, deve-se lembrar que este modelo foi projetado para funcionar sob carga máxima sem refrigeração ativa ou passiva adicional. Uma ventilação adequada dentro do gabinete é suficiente para evitar throttling, o que é repetidamente confirmado por nossas medições e testes de veículos de mídia do setor.
Qual é a temperatura de aquecimento aceitável para os SSDs NVMe da Kingston?
Existem muitos estudos e publicações na Internet que afirmam que a temperatura ideal para as soluções NVMe não deve ultrapassar 50 °C. Dizem que é apenas assim que os drives durarão o tempo devido. Para desmistificar isso, entramos em contato diretamente com os engenheiros da Kingston e descobrimos o seguinte: o intervalo aceitável de temperaturas de operação para os drives da empresa é de 0 a 70 °C.
"Não existe um número mágico em que a NAND 'morre' menos, e fontes que indicam que a temperatura ideal é de 50 °C não são confiáveis", dizem os especialistas. "O principal é evitar superaquecimento prolongado acima de 70 °C. E mesmo nesse caso, um SSD NVMe pode solucionar o problema de aquecimento excessivo reduzindo o desempenho, pulando ciclos". (como mencionamos anteriormente).
Em geral, os SSDs Kingston são soluções bastante equilibradas, passando por uma série de testes de confiabilidade em operação. Em nossas medições, eles mostraram que se mantêm dentro da faixa de temperatura anunciada, permitindo seu uso sem dissipadores de calor. Eles podem superaquecer apenas em situações muito específicas: por exemplo, se o resfriamento no gabinete for mal projetado. Mas, neste caso, você precisa de mais do que um dissipador, precisa de uma abordagem bem pensada para a dissociação do ar quente do sistema como um todo.
Parâmetros de temperatura do Kingston KC2500
Ao realizar gravações sequenciais prolongadas em um SSD vazio , instalado na placa-mãe ASUS ROG Maximus XI Hero, a temperatura do dispositivo sem dissipador atinge de 68 a 72 °C (em modo ocioso — 47 °C). A instalação do dissipador que acompanha a placa-mãe reduz significativamente a temperatura para 53-55 °C. Porém, é importante considerar que, neste teste, o SSD estava em uma posição não muito favorável, próximo à placa de vídeo, portanto, o dissipador foi bastante útil.
Parâmetros de temperatura do Kingston A2000
O SSD apresenta temperaturas em modo ocioso de 35 °C (em um gabinete fechado sem dissipador, mas com boa ventilação de quatro ventoinhas). A temperatura durante os testes de benchmark em simulação de leitura e gravação sequencial não ultrapassou 59 °C. Por sinal, fizemos os testes na placa-mãe ASUS TUF B450-M Plus, que não possui dissipador incluído para resfriar soluções NVMe. E mesmo assim, o SSD não teve dificuldades de operação e não atingiu temperaturas críticas que pudessem afetar seu desempenho. Como pode ver, neste caso, a utilização de um dissipador não é necessária.
Parâmetros de temperatura do Kingston KC2000
Outro SSD que testamos foi o . Sob carga total em um gabinete fechado e sem dissipador, o dispositivo aquece até 74 °C (em modo ocioso — 38 °C). Mas, ao contrário do teste do modelo A2000, o gabinete de teste para medir as características do não foi equipado com um conjunto adicional de coolers de gabinete. Neste caso, era uma estação de teste com o ventilador de gabinete padrão, cooler de processador e sistema de refrigeração da placa de vídeo. E, claro, é preciso levar em consideração que o teste com benchmarks implica em uma atuação prolongada no armazenamento, algo que no dia a dia não ocorre com frequência.
Se ainda assim você estiver muito interessado: como instalar um radiador em um SSD NVMe sem anular a garantia?
Já constatamos que os SSDs Kingston precisam apenas de ventilação natural dentro do gabinete para um funcionamento estável sem superaquecimento dos componentes. No entanto, há usuários que instalam radiadores como uma solução de modding ou simplesmente desejam ser cautelosos, reduzindo a temperatura. E aqui eles se deparam com uma situação interessante.
Como você notou, os SSDs da Kingston (e de outras marcas também) são acompanhados de um adesivo informativo, que está cuidadosamente posicionado sobre os chips de memória. Surge a pergunta: como instalar a interface térmica do radiador em uma estrutura assim? O adesivo não afetará a dissipação de calor?
Na internet, há muitos conselhos sobre a necessidade de remover o adesivo (com isso você perde a garantia do SSD, que na Kingston pode durar até 5 anos, a propósito) e colocar em seu lugar uma interface térmica. Há até dicas sobre "Como remover o adesivo com uma pistola de calor", caso ele não queira sair dos componentes do SSD.
Avisamos de imediato: não faça isso! Os adesivos nos SSDs servem como interfaces térmicas (alguns até possuem uma base de folha de cobre), então você pode instalar a interface térmica com tranquilidade. No caso do Kingston KC2500, não complicamos e usamos a interface térmica do radiador que acompanha a placa-mãe ASUS ROG Maximus XI Hero. O mesmo pode ser feito se você tiver um radiador customizado.
Os SSDs NVMe precisam de radiadores?
Os SSDs NVMe precisam de radiadores? No caso dos SSDs Kingston — não! Como mostraram nossos testes, os SSDs NVMe da Kingston não apresentam temperaturas críticas durante o uso diário.
No entanto, se você quiser usar um radiador como um adorno adicional para a unidade do sistema, você pode usar os dissipadores de calor que acompanham as placas-mãe ou procurar opções estilosas de aftermarket de fabricantes terceiros.
Por outro lado, se for sabido que a temperatura interna do gabinete do seu PC está sempre alta (perto de 70 °C), o radiador não terá apenas um papel decorativo. No entanto, neste caso, recomendamos trabalhar de forma abrangente no sistema de resfriamento do gabinete, em vez de contar apenas com os radiadores.
Para mais informações sobre os produtos da Kingston Technology, entre em contato com a empresa.
Fonte: habr.com
