За останні кілька років вартість 2,5-дюймових накопичувачів твердотільних знизилася практично до рівня жорстких дисків. Тепер на зміну SATA-рішенням приходять NVMe-накопичувачі, що працюють по шині PCI Express. За період 2019-2020 року ми також спостерігаємо зниження вартості на ці пристрої, так що на даний момент вони трохи дорожчі за своїх SATA-побратимів.
Головна їх перевага в тому, що такі сховища даних набагато компактніші (як правило, це типорозмір 2280 - 8×2,2 см) і швидше традиційних SATA SSD. Втім, є і нюанс: з розширенням пропускної спроможності та зростанням швидкості передачі даних, збільшується і нагрівання компонентної бази накопичувачів, що працюють за протоколом NVMe. Особливо ситуація з сильним нагріванням і наступним тротлінгом типова для пристроїв бюджетних брендів, які викликають у користувачів більший інтерес своєю ціновою політикою. Разом з цим додається головний біль щодо організації грамотного охолодження в системному блоці: в хід йдуть додаткові кулери і навіть спеціальні радіатори для відведення тепла від чіпів M.2-накопичувачів.
У коментарях користувачі неодноразово запитують у нас про температурні параметри накопичувачів Kingston: чи потрібно на них встановлювати радіатори або продумувати іншу систему тепловідведення? Ми вирішили розібратися в цьому питанні: адже дійсно NVMe-накопичувачі Kingston (наприклад, , , ) пропонуються без радіаторів у комплекті. Чи потрібне їм стороннє тепловідведення? Чи достатньо оптимізовано роботу цих накопичувачів, щоб не морочитися покупкою радіатора? Давайте розумітися.
У яких випадках NVMe-накопичувачі сильно нагріваються і чим це загрожує?
Що ж, як ми вже зазначили вище, величезна пропускна здатність часто призводить до сильного нагрівання контролерів і чіпів пам'яті NVMe-накопичувачів при тривалому і активному навантаженні (наприклад, при виконанні операцій запису великого масиву даних). До того ж NVMe SSD споживає досить велику кількість енергії для роботи, і чим більше енергії їм потрібно, тим сильніше нагрівання. Варто, однак, розуміти, що вищезгадані операції запису вимагають більше кількості енергії, ніж операції читання. Тому, наприклад, при читанні даних із файлів встановленої гри накопичувач гріється менше, ніж при записі на нього великої кількості інформації.
Як правило, термічне дроселювання починається в діапазоні від 80 °C до 105 °C, і це найчастіше досягається при тривалому запису файлів у пам'ять NVMe-накопичувача. Якщо ви не робите запис протягом 30 хвилин, ви навряд чи побачите якесь зниження продуктивності, навіть не використовуючи радіатор.
Але припустимо, що нагрівання накопичувача все-таки намагається вийти за межі норми. Чим це може загрожувати користувачеві? Хіба що падінням швидкості передачі даних, адже у разі сильного нагріву у NVMe SSD активується режим пропуску черг запису для розвантаження контролера. При цьому продуктивність знижується, але SSD не перегрівається. Така сама схема працює в процесорах, коли за надмірного нагрівання CPU пропускає такти. Але у випадку з процесором, пропуски не будуть настільки помітні користувачеві, як із SSD. Нагрівшись вище передбаченого інженерами порога, накопичувач почне пропускати надто багато тактів і викличе «фризи» у роботі операційної системи. Але чи вийде у повсякденних сценаріях використання створити такі «проблеми» свого пристрою?
Яка ситуація з нагріванням у реальних сценаріях використання?
Припустимо, що ми вирішили записати на NVMe-накопичувач 100 або 200 Гбайт даних. І взяли для цієї процедури , Середня швидкість запису у якого становить 2500 Мбайт/с (згідно з нашими тестовими вимірами). У випадку з файлами, ємністю 200 Гбайт буде потрібно в середньому 81 секунда, а у випадку з сотнею гігабайт - всього 40 секунд. За цей час накопичувач нагріється в рамках допустимих значень (про це поговоримо трохи нижче), і не покаже критичних температур і падіння продуктивності, не кажучи вже про те, що ви навряд оперуватимете такими об'ємними даними в повсякденності.
Як не крути, а в умовах домашньої експлуатації NVMe-рішень операції читання значно переважають перед операціями запису даних. А, як ми вже зазначили вище, саме запис даних навантажує чіпи пам'яті та контролер найбільше. Це пояснює відсутність суворих вимог до охолодження. До того ж, якщо говорити про Kingston KC2500, слід нагадати, що дана модель передбачає роботу при максимальному навантаженні без додаткового активного або пасивного охолодження. Достатньою умовою відсутності тротлінгу є вентиляція всередині корпусу, що неодноразово підтверджується нашими вимірами та тестами галузевих ЗМІ.
Який допустимий нагрів у NVMe-накопичувачів Kingston?
В Інтернеті є багато досліджень та публікацій, які розповідають читачам, що оптимальна температура нагріву NVMe-рішень не повинна перевищувати 50 °C. Мовляв, лише в цьому випадку накопичувач відпрацює належний термін. Щоб розвіяти цей міф, ми звернулися безпосередньо до Kingston інженерів, та з'ясували ось що. Допустимий діапазон робочих температур для накопичувачів компанії становить від 0 до 70 °C.
«Якійсь золотої цифри, за якої NAND менше «вмирає», немає, а джерелам, які наводять оптимальну температуру нагріву на рівні 50 °C, довіряти не варто, — розповідають фахівці, — Головне — не допускати тривалого перегріву вище 70 °C. І навіть у цьому випадку NVMe SSD може самостійно вирішити проблему сильного нагріву шляхом зниження продуктивності, пропускаючи такти» (Про що ми й згадали вище).
Загалом твердотільні накопичувачі Kingston – дуже вивірені рішення, які проходять безліч тестів на надійність в експлуатації. У наших вимірах вони показали відповідність заявленому температурному діапазону, що дозволяє їх використання без радіаторів. Перегріватись вони можуть лише в дуже специфічних ситуаціях: наприклад, якщо у вас неписьменно влаштовано охолодження у системному блоці. Але в цьому випадку вам потрібен не радіатор, а продуманий підхід до відведення гарячого повітря із системника загалом.
Температурні параметри Kingston КС2500
При тривалому послідовному запису інформації на порожній накопичувач , встановлений в материнську плату ASUS ROG Maximus XI Hero, нагрівання пристрою без радіатора досягає 68-72 ° C (в режимі холостого роботи - 47 ° C). Встановлення ж радіатора, що йде в комплекті із системною платою, дозволяє значно знизити температуру нагріву до 53-55 °C. Але варто враховувати, що в цьому тесті накопичувач був не дуже вдало розташований: у безпосередній близькості до відеокарти, тому радіатор був доречним.
Температурні параметри Kingston A2000
У накопичувача температурні показники в холостому режимі роботи становлять 35 ° C (у закритому стенді без радіатора, але з гарним продувом з чотирьох кулерів). Нагрів при тестуванні бенчмарками при імітації послідовного читання та запису не перевищував 59 °C. До речі, ми його тестували на материнській платі ASUS TUF B450-M Plus, у якої взагалі немає комплектного радіатора для охолодження NVMe-рішень. І навіть при цьому накопичувач не відчував складнощів у роботі та не досягав критичних температур, які могли б вплинути на зниження його продуктивності. Як бачите, в даному випадку застосування радіатора просто немає необхідності.
Температурні параметри Kingston КС2000
І ще один протестований нами накопичувач – це . При повному навантаженні в закритому корпусі і без радіатора пристрій нагрівається до 74 °C (в холостому режимі - 38 °C). Але на відміну від сценарію тесту моделі A2000 корпус тестової збірки для вимірювання характеристик не було обладнано додатковим масивом корпусних кулерів. В даному випадку це була тестова станція зі штатним корпусним вентилятором, процесорним кулером та системою охолодження відеокарти. І, звичайно ж, потрібно брати до уваги, що тестування бенчмарками має на увазі тривалий вплив на накопичувач, що у повсякденних сценаріях використання особливо і не відбувається.
Якщо все ж таки дуже хочеться: як встановити радіатор на NVMe-накопичувач, не порушуючи гарантії?
Ми вже переконалися, що до накопичувачів Kingston достатньо природної вентиляції усередині системного блоку для стабільної роботи без перегріву компонентів. Тим не менш, є користувачі, які ставлять радіатори як рішення для моддингу або просто бажають перетримати, знизивши температуру нагріву. І тут вони стикаються із цікавою ситуацією.
Як ви помітили, накопичувачі компанії Kingston (і інших брендів теж) забезпечені інформаційною наклейкою, яка розташована акурат поверх чіпів пам'яті. Виникає питання: як встановити термопрокладку радіатора на таку конструкцію? Чи не буде наклейка погіршувати тепловідведення?
В Інтернеті можна знайти багато порад на тему того, що наклейку потрібно відірвати (при цьому ви втрачаєте гарантії на накопичувач, а у Kingston вона становить до 5 років між іншим) і розмістити замість неї термоінтерфейс. Зустрічаються навіть поради на тему «Як зняти наклейку за допомогою теплового пістолета», якщо вона не хоче відриватися від компонентів накопичувача.
Відразу попереджаємо: так не треба робити! Наклейки на накопичувачах власними силами виконують роль термоінтерфейсів (а деякі навіть мають мідну фольговану основу), тому термопрокладку можете сміливо встановлювати поверх. У випадку Kingston КС2500 ми особливо не мудрували і використовували термопрокладку від комплектного радіатора материнської плати ASUS ROG Maximus XI Hero. Те саме можна зробити за наявності кастомного радіатора.
Чи потрібні твердотільні накопичувачі NVMe радіатори?
Чи потрібні NVMe-накопичувачам радіатори? У випадку з накопичувачами Kingston – ні! Як показали проведені тести, NVMe SSD Kingston не показують критичних температур у повсякденному використанні.
Тим не менш, якщо вам хочеться використовувати радіатор як додатковий прикрас для системного блоку, ви вільні застосовувати комплектні тепловідвідники материнських плат або пошукати стильні варіанти післяпродажного обслуговування від сторонніх виробників.
З іншого боку, якщо відомо, що всередині корпусу вашого ПК температура нагрівання компонентів завжди висока (близька до 70 ° C), то радіатор виконуватиме роль вже не тільки декору. Однак у цьому випадку ми рекомендуємо комплексно попрацювати над корпусною системою охолодження, а не сподіватися лише на радіатори.
Для отримання додаткових відомостей про продукти Kingston Technology звертайтесь на компанії.
Джерело: habr.com