過去幾年，2,5英寸SSD的成本已經下降到幾乎與HDD相同的水平。 現在，SATA 解決方案正在被通過 PCI Express 總線運行的 NVMe 驅動器所取代。 在 2019 年至 2020 年期間，我們還觀察到這些設備的成本有所下降，因此目前它們比 SATA 同類設備稍貴。
它們的主要優點是，此類數據存儲比傳統 SATA SSD 更緊湊（通常尺寸為 2280 - 8x2,2 厘米）並且速度更快。 然而，有一個細微差別：隨著帶寬的擴展和數據傳輸速度的提高，使用 NVMe 協議運行的驅動器的組件基礎的發熱也會增加。 特別是，對於廉價品牌的設備來說，強烈的發熱和隨後的節流情況是典型的，這些設備的定價政策引起了用戶更大的興趣。 與此同時，在系統單元中組織適當的冷卻方面存在令人頭痛的問題：使用額外的冷卻器甚至特殊的散熱器來消除M.2驅動芯片的熱量。
在評論中，用戶反復向我們詢問金士頓硬盤的溫度參數：是否需要在其上安裝散熱器或考慮不同的散熱系統？ 我們決定研究這個問題：畢竟，金士頓 NVMe 硬盤（例如， , , ）不包括散熱器。 他們需要第三方散熱器嗎？ 這些驅動器的運行是否足夠優化，無需購買散熱器？ 讓我們弄清楚一下。
在什麼情況下 NVMe 驅動器會變得非常熱？它會帶來什麼威脅？
嗯......，正如我們上面提到的，巨大的帶寬通常會導致NVMe 驅動器的控制器和存儲芯片在長時間活躍負載期間（例如，在執行大型數據陣列的寫入操作時）強烈發熱。 此外，NVMe SSD運行時會消耗相當大的能源，並且需要的功率越大，發熱量也就越多。 然而，應當理解，前述寫入操作比讀取操作需要更多功率。 因此，例如，當從已安裝的遊戲的文件中讀取數據時，驅動器的發熱比向其寫入大量信息時要少。
通常，熱調節在 80 °C 到 105 °C 之間開始，這通常是在長時間將文件寫入 NVMe 驅動器內存期間實現的。 如果您 30 分鐘沒有錄製，即使不使用散熱器，您也不太可能看到任何性能下降。
但我們假設驅動器的發熱仍然會超出正常限制。 這對用戶有何威脅？ 數據傳輸速度可能會下降，因為在強烈加熱的情況下，NVMe SSD會激活跳過寫入隊列的模式以卸載控制器。 在這種情況下，性能會下降，但 SSD 不會過熱。 當 CPU 過熱時跳過時鐘週期時，相同的方案也適用於處理器。 但對於處理器而言，用戶不會像 SSD 那樣明顯地感覺到差距。 當溫度超過工程師提供的閾值時，驅動器將開始跳過太多周期並導致操作系統“凍結”。 但是，您的設備在日常使用情況下是否有可能產生此類“問題”？
實際使用案例中熱量如何發揮作用？
假設我們決定將 100 或 200 GB 的數據寫入 NVMe 驅動器。 並辦理了這個手續 ，其平均寫入速度為 2500 MB/s（根據我們的測試測量）。 對於容量為 200 GB 的文件，平均需要 81 秒，對於 40 GB 的文件，只需 XNUMX 秒。 在此期間，驅動器將在可接受的值內升溫（我們將在下面討論），並且不會顯示臨界溫度或性能下降，更不用說您不太可能在其中操作如此大量的數據。日常生活。
不管怎麼說，在家庭使用 NVMe 解決方案的情況下，讀取操作明顯優於數據寫入操作。 而且，正如我們上面提到的，數據記錄對存儲芯片和控制器的負載最大。 這解釋了缺乏嚴格的冷卻要求的原因。 此外，如果我們談論金士頓 KC2500，應該記得該型號無需額外的主動或被動冷卻即可在最大負載下運行。 不節流的充分條件是機箱內部通風，這一點已被我們的測量和行業媒體測試反复證實。
金士頓 NVMe 硬盤的耐熱能力是多少？
互聯網上有許多研究和出版物告訴讀者，NVMe 解決方案的最佳加熱溫度不應超過 50°C。 他們說，只有在這種情況下，驅動器才會完成分配的時間。 為了消除這個神話，我們直接向金士頓工程師求助並發現了這一點。 該公司驅動器的允許工作溫度範圍為 0 至 70 °C。
專家表示：“沒有哪個黃金數字可以減少 NAND 的‘死亡’，因此不應相信提供 50°C 最佳加熱溫度的來源。”“最重要的是避免長時間過熱至 70°C 以上。 即使在這種情況下，NVMe SSD 也可以通過跳過時鐘週期來降低性能，從而獨立解決高發熱問題。” （我們上面提到過）。
總體而言，金士頓 SSD 是經過驗證的解決方案，通過了多項操作可靠性測試。 在我們的測量中，它們顯示符合聲明的溫度範圍，這使得它們可以在沒有散熱器的情況下使用。 它們僅在非常特殊的情況下才會過熱：例如，如果系統單元的冷卻設計不佳。 但在這種情況下，您不需要散熱器，而是需要一種周到的方法來去除整個系統單元中的熱空氣。
金士頓KS2500溫度參數
當長時間在空驅動器上連續記錄信息時 ，安裝在華碩 ROG Maximus XI Hero 主板上，不帶散熱器的設備發熱達到 68-72°C（空閒模式下 - 47°C）。 安裝主板自帶的散熱器，可以顯著降低發熱溫度至53-55℃。 但請記住，在本次測試中，驅動器的位置不是很好：靠近顯卡，因此散熱器派上了用場。
金士頓A2000溫度參數
在驅動器上 空閒模式下的溫度讀數為 35 °C（在沒有散熱器的封閉支架中，但四個冷卻器通風良好）。 模擬順序讀寫時使用基準測試時的發熱不超過 59°C。 順便說一下，我們在華碩 TUF B450-M Plus 主板上進行了測試，該主板沒有用於冷卻 NVMe 解決方案的完整散熱器。 即便如此，該驅動器在運行中並未遇到任何困難，也沒有達到可能影響其性能的臨界溫度。 正如您所看到的，在這種情況下根本不需要使用散熱器。
金士頓KS2000溫度參數
我們測試的另一個驅動器是 。 在密閉外殼和沒有散熱器的情況下滿負載時，設備加熱至 74°C（閒置時 - 38°C）。 但與A2000型號的測試場景不同的是，性能測量的測試裝配案例 沒有配備額外的機箱冷卻器陣列。 在本例中，它是一個帶有標準機箱風扇、處理器冷卻器和顯卡冷卻系統的測試站。 當然，您需要考慮到基準測試涉及對驅動器的長期暴露，這在日常使用場景中並不會真正發生。
如果您仍然想：如何在 NVMe 驅動器上安裝散熱器而不違反保修？
我們已經確保金士頓硬盤的系統單元內部有足夠的自然通風，以實現穩定運行而不會導致組件過熱。 然而，有些用戶安裝散熱器作為改裝解決方案，或者只是想通過降低加熱溫度來確保安全。 在這裡他們面臨著一個有趣的情況。
正如您所注意到的，金士頓硬盤（以及其他品牌）都配備了信息標籤，該標籤正好位於存儲芯片的頂部。 問題來了：如何在這樣的設計上安裝散熱器導熱墊？ 貼紙會影響散熱嗎？
在互聯網上，您可以找到很多有關撕下貼紙（在這種情況下，您將失去驅動器保修，順便說一句，金士頓保修期長達 5 年）和放置熱接口的建議在它的位置。 如果不想從驅動器組件上脫落，甚至還有關於“如何用熱風槍去除貼紙”主題的提示。
我們立即警告您：您不需要這樣做！ 驅動器本身的貼紙充當熱界面（有些甚至具有銅箔底座），因此您可以安全地在頂部安裝導熱墊。 對於金士頓 KS2500，我們並沒有嘗試太多，而是使用了華碩 ROG Maximus XI Hero 主板上附帶散熱器的導熱墊。 如果您有定制散熱器，也可以這樣做。
NVMe SSD 需要散熱器嗎？
NVMe 驅動器需要散熱器嗎？ 就金士頓硬盤而言，不行！ 正如我們的測試所示，金士頓 NVMe SSD 在日常使用中不會達到臨界溫度。
但是，如果您想使用散熱器作為系統單元的額外裝飾，您可以隨意使用主板上附帶的散熱器，或者從第三方製造商那裡尋找時尚的售後選項。
另一方面，如果你知道你的電腦機箱內部部件的發熱溫度始終很高（接近70℃），那麼散熱器就不再只是裝飾。 不過，在這種情況下，我們建議您對機箱冷卻系統進行全面的處理，而不要僅僅依靠散熱器。
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來源： www.habr.com