В борьбе за холодный NVMe: тестирование SilverStone ECM24 с несколькими SSD-накопителями

Всем “любителям компьютерных железяк” доподлинно известно, что с приобретением M.2 NVMe-накопителя в обязательном порядке стоит позаботиться о его охлаждении, если конечно за вас это не сделал производитель материнской платы или самого накопителя. Но поскольку у первых это есть не всегда, хотя тенденция вроде благоприятная, а у вторых это совсем редкость, принцип “хочешь хорошо – сделай сам” остаётся актуальным. Но накопитель накопителю рознь. Где-то вопрос охлаждения стоит остро, а где-то не так критично.

Казалось бы, ну какая там может быть разница в температурах между различными SSD? На плате размером 22 х 80 мм с суммарной площадью поверхности двух сторон порядка 35 см², производителю банально негде разгуляться… казалось бы. На деле ассортимент NAND-чипов и контроллеров велик среди актуальных моделей 2017-2018 года выпуска, и ещё более разнообразен у более ранних. Кроме того, имеет значение само исполнение: чипы только с одной стороны, или с обоих, сколько их, тип буферной памяти и прочее.

Для данной статьи как нельзя кстати подошли накопители, имеющиеся в распоряжении у нашей редакции: Kingston HyperX Predator M.2 PCIe 480 ГБ, OCZ RD400 512 ГБ, ADATA SX8000 512 ГБ, а также ещё один накопитель, который пока останется инкогнито. Несмотря на примерно схожий объём, в плане компоновки все они разные. И ещё любопытно, что все разных годов выпуска: 2015, 2016, 2017-2018, и наконец 2019 соответственно. Заодно сможем отследить, какого прогресса снижения температур в целом добилась отрасль за несколько лет.

И я в очередной раз традиционно напоминаю, что в данный момент вы посетитель OCClub.ru, в трёх микросхемах на 35 см² пытается не заблудиться Олег No1seBR, а в этом материале выясняем температурные различия нескольких M.2-накопителей, и как с ними справляется SilverStone ECM24.

SilverStone ECM24

По итогам тестирования нескольких аксессуаров SilverStone для охлаждения M.2-накопителей, а у SilverStone их ассортимент немалый, наилучший результат показал ECM24. Перед тестированием температурных режимов, и перед ознакомлением с принимавшими участие M.2-накопителями, ещё раз кратко взглянем на сам охладитель. Если вы уже читали первую часть “борьбы за холодный NVMe”, где были рассмотрены пять с половиной решений для охлаждения M.2 от SilverStone, эту главу можно пропустить.

SilverStone ECM24 (SST-ECM24) поставляется к некрупной коробке, где на лицевой стороне сразу дают понять, что данный адаптер предназначен только для накопителей M.2 key M – тех, что для работы задействуют 4 линии PCI-Express, а не SATA-порт (не key B). Длина накопителя ограничена 80 мм (формат 2280).

В комплекте поставляются несколько термопрокладок различной толщины: 0,75 мм, 1 мм, 1,5 мм и 1,75 мм. А ещё маленькая отвёртка, несколько винтов, инструкция пользователя, низкопрофильный кронштейн и непосредственно сам радиатор. Прокладки разной толщины оказались весьма кстати, поскольку у некоторых накопителей чипы с обеих сторон платы, а у некоторых лишь с одной.

На плате-адаптере область контакта накопителя с ECM24 позолочена и перфорирована. Сам по себе текстолит является отвратительным проводником тепла – 0,244 Вт/(м*К). К примеру, у алюминия этот показатель порядка 205 Вт/(м*К). Но, как известно, печатная плата – это текстолит с слоями меди, а вот медь проводник отличный 401 Вт/(м*К), как и золото (320 Вт/(м*К)). В конечном итоге сама плата ECM24 служит дополнительным радиатором.

Непосредственно радиатор довольно внушительный. Его масса порядка 90 грамм, и, что не менее важно, помимо изрядного количества «мяса» у радиатора SilverStone ECM24 приличное оребрение и как следствие большая площадь рассеивания. При желании на него даже можно приколхозить пару 60 мм вентиляторов, но и без них эффективность достаточна.

Любителей подсветки SilverStone ECM24 порадует верхним торцом, где под акриловой вставкой синим подсвечивается лого компании. Не любители порадуются переключателю на кронштейне, который включает/выключает подсветку.

Подробнее на официальной странице SilverStone ECM24.

Участники тестирования

Перед началом тестирования стоит подробнее ознакомиться с SSD-накопителями, на которых проверялась эффективность SilverStone ECM24. В данном контексте нас не интересуют фактические скорости работы, IOPS-ы, ресурсы выносливости и т.д. Цель статьи в другом. Важно само исполнение: какой контроллер, что за чипы NAND-памяти, сколько чипов, с двух сторон ли они, фольгированная ли наклейка и прочее.

Первый на очереди рассмотрения участников тестирования будет OCZ RD400 объёмом 512 ГБ. У нашего экземпляра, как и у версии на 256 ГБ, чипы памяти расположены только с одной стороны текстолита. У терабайтной версии чипы уже с двух сторон, так что в плане температур между моделями на 256/512 ГБ и 1 ТБ разница температур будет, и существенная. Между моделями на 256 и 512 ГБ это маловероятно.

В общей сложности на плате RD400 объёмом 512 ГБ лишь три чипа: контроллер, NAND-массив, и чип оперативной памяти Samsung LPDDR3-1600, ёмкостью 512 МБ.

OCZ RD400 базируется на 15-нанометровых чипах собственного производства и типа MLC (2 бита на ячейку). Между прочим, один из немногих оставшихся на рынке SSD на базе двухбитной памяти. С контроллером ситуация сложная. Маркировка TC58NCP не говорит толком вообще ничего. Есть мнение, что это сильно модифицированный в плане прошивки Marvell 88SS1093. Предполагается так потому, что технические характеристики накопителей с вышеупомянутым контроллером и тоже 15-нм чипами памяти Toshiba практически идентичны, а также совпадают видимые контакты.

Как бы это глупо не звучало, наклейки с фронтальной и тыльной стороны RD400 не являются теплоотводами. Это важно было отметить, поскольку у некоторых SSD (например, почти у всех Samsung в формате M.2) под наклейкой слой медной фольги, выполняющей роль теплоотвода. Эффективность такого подхода не высока, но и это лучше, чем ничего.

Второй участник тестирования – Kingston HyperX Predator M.2 PCIe объёмом 480 ГБ. По сравнению с вышерассмотренным RD400, здесь есть на что посмотреть. Это самый старый накопитель среди рассматриваемых. Через пару месяцев ему исполнится уже четыре года, прямо как «дежурному» резиновому изделию №2 в моём кошельке=)

На плате аналогичного размера распаян контроллер, в роли которого Marvell 88SS9293, и целых восемь микросхем NAND-памяти. NAND-микросхемы произведены Toshiba по 19 нм техпроцессу второго поколения, тип MLC, ёмкость каждой 128 Гбит. Фактически это поколение памяти, которое было до 15-нанометровых микросхем Toshiba, характерных для RD400. В роли буфера выступают две микросхемы оперативной памяти DDR3-1600 SDRAM, промаркированные как Kingston, но Kingston сама не выпускает чипы памяти. Что это конкретно за микросхемы ОЗУ остаётся неизвестным. Здесь важно лишь понимать, что их двое больше обычного, и что они типа DDR3, то есть стандартным напряжением питания.

Ах да, наклейки с обоих сторон Kingston HyperX Predator M.2 PCIe не являются скромными радиаторами.

Немного забегая наперёд скажу, что чисто теоретически Kingston HyperX Predator выглядит явным аутсайдером по части температур. Логика такого суждения очевидна: восемь NAND-микросхем, да на старом техпроцессе, выглядят в плане потребления и как следствие тепловыделения не так здорово, как всего одна. Аналогично с буферной памятью – две микросхемы, ещё и типа DDR3, а не DDR3L (у последней меньше напряжение работы). Но всему своё время, а пока продолжаем знакомство с участниками.

ADATA SX8000 – третий накопитель в данном материале, и по совместительству самый современный из всех. В нашем случае ёмкостью 512 ГБ. По количеству различных чипов это промежуточный вариант между OCZ RD400 и Kingston HyperX Predator.

Накопитель основан на котроллере Silicon Motion SM2260, а в качестве массива NAND-памяти служат четыре микросхемы с нечитаемой маркировкой. Два из них с фронтальной части, и ещё два с тыльной. Предположительно, это чипы производства Micron, но не битый Micron с потёртой маркировкой, как это можно встретить в SSD класса «бомж», а нормальные годные микросхемы. Просто сделаны по заказу ADATA. А там какую ADATA маркировку со своими мотивами попросит – такую Micron и сделает. В роли буфера/оперативной памяти выступают две микросхемы производства Nanya (NT5CC128M16IP-DI) с ёмкость, казалось бы, 128 МБ, но в действительности 256 МБ на каждую. Тип DDR3L.

Наклейка, наклеенная только на фронтальную часть, никак в охлаждении не помогает.

И наконец четвёртым участником тестирования стал накопитель GeIL Zenith M.2. Совсем не удивительно, что вы о таком не слышали, и что он «не гуглится». Пока не было ни анонса, ни презентации, и даже на выставках он пока нигде не мелькал. Это инженерный образец, полученный от специального агента. А вы думали откуда у нас взялись видеокарты GeIL (1, 2, 3, 4)? Именно поэтому я не могу раскрыть всех деталей про него, как и не имею права его фотографировать.

Из немногочисленного, что можно рассказать про GeIL Zenith M.2 без страха судов-тюрем, и что важно в рамках данного тестирования: ёмкость 240 ГБ, контроллер Silicon Motion SM2263, все чипы только с одной стороны, микросхема буферной памяти есть, NAND-чипы не старые. На плате распаяны всего три «микрухи».

За сим краткое ознакомление с участниками тестирования закончено, и перейдём непосредственно к температурным режимам работы.

Тестирование

Для тестирования использовался тест Linear Write из пакета AIDA64. В итоговую таблицу заносилась только максимально замеченные значения температуры. Как правило, она достигалась ближе к концу теста. Исключением является OCZ RD400, который без охлаждения нагревался до 70 градусов довольно быстро и начинал нещадно троттлить, теряя в производительности вдвое. Справедливости ради отмечу, что RD400 поставляется с платой-адаптером PCI-Express => M.2, которая немного рассеивает тепло от накопителя, а также то, что троттлинг начинался после непрерывной записи ~420 ГБ данных.

Конфигурация тестового стенда никакого значения в данном случае не имеет. Достаточно лишь упомянуть, что использовалась видеокарта с пассивной системой охлаждения, дабы исключить влияние вентиляторов на накопитель.

Результаты тестирования в следующей таблице:

	Без радиатора в режиме простоя temp, °C	Без радиатора тест AIDA64 temp, °C	С радиатором ECM24 тест AIDA64 temp, °C
ADATA SX8000 512 ГБ	31	65	41
OCZ RD400 512 ГБ	32	70	45
HyperX Predator 480 ГБ	34	76	53
Geil Zenith M.2 240 ГБ	30	64	42

Как показало тестирование, накопитель накопителю действительно рознь. В целом же можно констатировать, что чем больше различных чипов у накопителя – тем сильнее он нагревается, и тем сильнее нуждается в охлаждении. А меньше чипов у тех накопителей, которые новее. Новые более ёмкие микросхемы как говорится решают, но не всегда.

Примером тому служит ADATA SX8000. Несмотря на то, что микросхем у него больше, чем у OCZ RD400, они более нового поколения, с, похоже, меньшим напряжением питания. В итоге температуры оказались меньше. Также свою роль сыграли и микросхемы с обратной стороны накопителя. Через них и тонкую термопрокладку тепло отводится лучше, чем через голый текстолит и толстую прокладку. Это отчётливо видно в сравнении с накопителем GeIL. Без радиатора GeIL был чуть-чуть холоднее OCZ RD400, но с радиатором наоборот.

За, против и вердикт

Итак, главный вопрос: нужно ли M.2 NVMe-накопителю охлаждение в обязательном порядке? И да, и нет. Это скорее вопрос мнения. Тот же RD400 подбирался к своим 70 градусам, при которых начинался троттлинг, лишь после непрерывной записи ~420 ГБ данных. Согласитесь, сценарий, при котором разом пишутся 400+ ГБ, не так распространён. У Kingston HyperX Predator температуры были ещё больше, но особенности прошивки таковы, что 76 градусов для троттлинга недостаточно.

И вроде при таком положении дел ответ “нет”, но это был тест сродни «сферическим коням в вакууме». Открытый стенд, беспрепятственный доступ ещё ничем не нагретого всегда холодного воздуха, никакая видеокарта с пассивным охлаждением, холодный узел питания процессора, сам процессор, всё холодное. Противостояние открытый стенд vs самый лучший корпус первый не проиграет никогда. В корпусе ко всем температурным показателям этого теста можно смело прибавлять градусов 10. В прочем, перегреть накопитель всё равно выйдет вряд ли, пусть уже и реальнее.

По логике я бы должен был рекомендовать не париться с охлаждением M.2, но так говорят почти все, а это мой обзор, а значит и мнение в нём должно быть моё. Пусть по тестам перегрев SSD и почти нереален, особенно при повседневном использовании, осознание факта, что в компьютере что-то коптит под 70-80 градусов, удручает. Накопителю же больно… Просто M.2 NVMe-накопить без охлаждения этот как тягач без прицепа, как Винни-Пух без Пятачка, как NVIDIA без Хуанга.

Что касается SilverStone ECM24, он показал одинаково хорошую эффективность со всеми накопителями. Немного эффективнее тепло отводилось от двухсторонних накопителей, но не суть. Суть в том, что из имеющихся на рынке решений для охлаждения M.2-накопителей ECM24 лучший среди пассивных.

P.S. “…в компьютере что-то коптит под 70-80 градусов, удручает” — сказал человек, который в 30-градусную жару майнил на двух R9 390 и 650-ваттном блоке.