СмартПульс - держите руку на пульсе высоких технологий! Новости, статьи, обзоры мобильных устройств, компьютеров, комплектующих, радиолюбительских конструкций

   Главная - SSD, HDD и другие носители - Обзор радиатора для SSD формата M.2 2280: разбираемся, зачем для SSD нужен радиатор и делаем его нестандартную установку

Обзор радиатора для SSD формата M.2 2280: разбираемся, зачем для SSD нужен радиатор и делаем его нестандартную установку

Предисловие

Твёрдотельные накопители (SSD) с добрым старым интерфейсом SATA выпускаются в стандартных 2.5-дюймовых корпусах, и возможность установки радиатора там не предусмотрена в принципе. Но она там и не нужна: из-за небольшой интенсивности операций записи/чтения, ограниченной скоростью интерфейса, такие SSD в принципе не могут разогреться до опасных температур.

Есть ещё и гибридный "умирающий" вариант изготовления SSD с интерфейсом SATA в типоразмере M.2 2280 (плата размерами 22*80 мм), но с нагревом там ситуация ничем не отличается от предыдущего случая, и радиатор им гарантированно не нужен.

Иное дело - SSD с интерфейсом NVMe PCIe: там интенсивность операций в разы выше, чем в SSD с интерфейсом SATA, и нагрев бывает не просто значительным, но и даже опасным для их здоровья и жизни! Хотя и среди них бывают накопители "бюджетного" класса, которые тоже могут обойтись без радиатора.

Оглавление

1. Характеристики, упаковка и конструкция радиатора для SSD формата M.2 2280
 

2. Тест радиатора для SSD формата M.2 2280
 

3. Окончательный диагноз и благодарности
 

Характеристики, упаковка и конструкция радиатора для SSD формата M.2 2280

Начнём изучение с характеристик исследуемого радиатора для SSD; причём некоторые из них взяты не со страницы продавца, а измерены в Smartpuls.ru.

• Наименование: JEYI IGLACIER

• Конструктив: "классический" - с металлическими рёбрами прямоугольной формы

• Площадь поверхности: 328 кв. см *

• Материал: алюминий

• Масса: 82 г *

• Габариты: 76 x 23.5 x 32 мм

Звёздочкой * помечены измеренные или рассчитанные параметры.

Теперь взглянем на упаковку, пусть только для проформы:

Далее изучаем комплектацию радиатора, она довольно интересна:

В левом верхнем пакетике - три прокладки (будут рассмотрены далее); а в правом верхнем - отвёртка и восемь винтиков. Из них шесть используются для соединения собственно радиатора с нижней скобой (она слева внизу на фото); один винт используется для закрепления SSD на материнской плате, а восьмому винтику применения не нашлось.

Таким образом, комплект - полноценный и достаточный; и пользователю ничего дополнительно изыскивать не придётся.

Теперь взглянем на прокладки из комплекта:

Как можно видеть, все прокладки - разные.

Верхняя прокладка не имеет липкого слоя и слегка упругая. Вероятно, она предназначена для установки на нижнюю сторону SSD и прижимается скобой к накопителю. Благодаря этому радиатор будет зафиксирован на накопителе без скольжений из-за вибрации.

Средняя прокладка - мягкая и слегка липкая на ощупь с обеих сторон. Она предназначена для установки на верхнюю сторону SSD между ним и радиатором для улучшения теплового контакта. Но беда в том, что эта прокладка - довольно толстая (0.6 мм), и в результате она успешно заполнит все неровности контакта SSD-радиатор; но из-за большой собственной толщины ухудшит теплопередачу! Так что обойдёмся без неё. Хотя в каких-то случаях она может пригодиться.

Нижняя прокладка - такая же мягкая и слегка липкая, как средняя; но при этом поделена насечками на квадратики 12 x 12 мм. Эти квадратики можно использовать для индивидуальной наклейки на чипы SSD (целесообразность чего сомнительна; но случаи бывают разные).

Радиатор с верхней стороны мы уже видели, теперь посмотрим на нижнюю сторону:

Радиатор со всех сторон окрашен то ли чёрной эмалью, то ли чёрным лаком. В том числе окрашен и с нижней стороны, которая должна иметь тепловой контакт с чипами.

По этой причине мне хотелось сначала соскоблить с этой стороны лак (для улучшения теплового контакта), но вовремя остановился. Слой лака оказался довольно прочным, и, таким образом, будет изолировать радиатор от случайного соприкосновения с элементами схемы (в случае установки без прокладки, что и будет сделано).

Теперь посмотрим на радиатор в сборе с SSD типа Kingspec NVMe PCIe NX-512 (вид с нижней стороны):

На этом моменте можно поставить точку на анализе конструкции радиатора для SSD и перейти к тестам.
 

Тест радиатора для SSD формата M.2 2280

Тест проводился на двух SSD с интерфейсом NVMe PCIe 3.0: сначала - на Patriot P300 256 GB; затем - на Kingspec NVMe PCIe NX-512 (512 ГБ).

Почему тест проводился на двух накопителях и в чём между ними разница?

С точки зрения применения радиатора у них есть существенная разница в конструктиве: у Patriot все чипы - одинаковой высоты, а у Kingspec чип контроллера на 0.35 мм ниже чипов памяти. Вот как это выглядит при взгляде с ребра:

Слева здесь - чип контроллера (низкий), а справа - чипы флеш-памяти (высокие).

Сначала - очень коротко о результатах тестирования радиатора на SSD Patriot P300 (у которого чипы одинаковой высоты), ибо тест - простой; а встроенный датчик температуры этого SSD даёт верные показания.

Единственная "тонкость" - перед тестом с накопителя была снята наклейка с его реквизитами, ибо она ухудшала теплоотвод.

Без радиатора после интенсивных операций записи, проводившихся непрерывно до стабилизации температуры, температура SSD поднялась до 64 градусов при температуре до начала теста 38 градусов. Итого, величина нагрева составила 26 градусов.

С радиатором такой тест показал повышение температуры с 31 градуса до 39 градусов (радиатор снижал даже температуру покоя). Итого, величина нагрева составила всего лишь 8 градусов.

Итоги теста SSD Patriot P300 с радиатором показали его высокую эффективность: величина нагрева снизилась более, чем в 3 раза!
 

Теперь - более сложный тест с установкой радиатора на SSD Kingspec NVMe PCIe NX-512

Тест здесь осложняют два обстоятельства.

Первое обстоятельство уже было упомянуто: разная высота чипов, из-за чего разные варианты установки радиатора могли (и даже обязаны) дать разный результат по эффективности.

Второе обстоятельство - у него "кривой" датчик температуры, показывающий даже при максимальных нагрузках температуру всего в 44-45 градусов, в то время как измерения тепловизором показывали температуру в 70 градусов!

Таким образом, определять температуру во всех тестах придётся с помощью тепловизора. А из-за этого получается "кривой" и методика измерения.

Радиатор для измерения температуры чипов пришлось снимать непосредственно перед тепловой съёмкой. То есть, он не был не жестко закреплён на SSD, а просто положен на SSD сверху.

Теперь -  о четырёх протестированных вариантах установки радиатора на SSD.

Первый вариант - "как есть". То есть, радиатор просто ставится на SSD сверху. При этом радиатор непосредственно соприкасается с чипами памяти, а между контроллером SSD и радиатором остаётся воздушный зазор в 0.35 мм. При этом помним, что контроллер - самая горячая часть SSD и больше других чипов нуждается в охлаждении. В общем, плохой вариант.

Второй вариант - наклеиваем на контроллер квадратную прокладочку 12 x 12 мм, оторванную от большой мягкой прокладки с насечками. Но толщина прокладки - 0.6 мм, а нам надо заполнить зазор только в 0.35 мм. В результате радиатор будет соприкасаться с контроллером через прокладку, но при этом образуется зазор между радиатором и чипами памяти (по крайней мере, ближними к контроллеру). Кроме того, толстая прокладка тоже портит отдачу тепла от контроллера. В общем и этот вариант - тоже плохой.

Третий вариант - заполняем зазор между контроллером и радиатором термопастой. При этом, кажется, всё должно быть идеальным - нигде лишних зазоров не остаётся, теплоотвод должен получиться хорошим (но он будет зависеть от качества термопасты). Но есть нюансы: если положить мало термопасты, то теплоотвод будет плоховат; а если положить слишком много, то она вытечет за пределы контроллера и испортит внешний вид SSD (что может быть важно для последующей продажи на вторичном рынке, если вдруг возникнет такая необходимость). В общем, и это - плохо. То есть, хорошего варианта нет; будем выбирать "лучший из худших"!

Итак, приступаем к тестам с помощью тепловых снимков.

1. Сначала - тепловой снимок SSD без радиатора в процессе высокой нагрузки накопителя операциями записи:

Контроллер разогрелся почти до 71 градуса; ближайший к нему чип памяти - тоже "тёпленький".
 

3. Тепловой снимок SSD с установленным радиатором без прокладок и термопаст:

Температура контроллера упала не революционно, но значимо (почти на 6 градусов). Так что имеется позитивное влияние радиатора даже в таком сложном случае, как чипы с разной высотой!
 

3. Тепловой снимок SSD с прокладкой 12 x 12 мм, установленной между контроллером накопителя и радиатором:

Температура контроллера составила 66.4 градуса, т.е. почти не изменилась по сравнению с предыдущим экспериментом. Причина отсутствия улучшений может оказаться в том, что высота толщина прокладки оказалась почти вдвое выше, чем тот зазор, который она должна была заполнить. Мораль: возиться с наклейкой прокладки нет смысла (либо, возможно, поможет прокладка, более точно соответствующая толщине заполняемого промежутка).
 

4. Тепловой снимок SSD с термопастой КПТ-8 между контроллером и радиатором:

В этом случае констатируем значимое снижение температуры по сравнению со всеми предыдущими случаями; температура снизилась на 13 градусов по сравнению с работой без радиатора и на 7 градусов по сравнению с установкой радиатора без термопасты. И это - при том, что применённая термопаста КПТ-8 - далеко не шедевр среди термопаст.

Возможно, у читателя возникнет вопрос: а почему не было эксперимента с наклейкой большой прокладки на все чипы SSD? Дело в том, что в данном случае это - совершенно бессмысленно. Прокладка - практически не сжимаемая, и воздушный зазор в 0.35 мм над контроллером так и остался бы; но при этом сама прокладка ещё ухудшила бы теплоотвод из-за низкой теплопроводности.

На этом можно закончить эксперименты и перейти к итогам.

Окончательный диагноз

Протестированный радиатор JEYI IGLACIER показал высокую эффективность при штатном применении совместно с SSD типоразмера M.2 2280 с равной высотой чипов на плате; и неплохую эффективность при "нештатном" применении с SSD, имеющим чипы различной высоты.

При штатном применении радиатора он способен снизить величину нагрева SSD даже чуть более, чем в три раза!

Фактически, при таком применении его будет вполне достаточно для охлаждения любых SSD с интерфейсом NVMe PCIe Gen.3x4 или PCIe Gen.4x4. Наиболее современные SSD с интерфейсом PCIe Gen.5x4 при работе с полной загрузкой требуют уже активного охлаждения.

Дополнительным преимуществом этого радиатора является его относительно высокая масса - 82 г. Благодаря высокой массе и теплоёмкости радиатор будет хорошо поглощать короткие всплески мощных нагрузок (при длительных нагрузках будет работать уже его оребрение с высокой величиной площади поверхности).

Что касается сложного случая (с установкой радиатора на SSD с разной высотой чипов), то эффективность не столь велика, но она значима и пренебрегать ей нельзя.

Наилучшим вариантом применения радиатора в этом случае оказалось дополнительное использование термопасты между чипом контроллера и радиатором. При этом крайне внимательно следует отнестись к выбору термопасты.

Во-первых, она не должна быть слишком жидкой даже при её нагреве: иначе она может просто вытечь со своего места укладки.

Во-вторых, она не должна иметь металлических компонент (например, мелкодисперсного серебра и т.п.): иначе излишки термопасты могут замкнуть элементы на плате.

В  качестве альтернативы использованию термопасты можно рассмотреть использование термопрокладок, в точности равных по высоте заполняемому промежутку между контроллером накопителя и радиатором. Правда, подбор прокладки именно такой толщины может быть затруднителен.

Протестированный радиатор для SSD можно купить на Алиэкспресс, например, у этого продавца. Цена на дату обзора - около $8.5 (в дальнейшем может меняться, проверяйте!). Реклама. ООО "АЛИБАБА.КОМ (РУ)" ИНН 7703380158

При тестировании SSD использовался тепловизор UNI-T UTi260M (обзор).

Весь раздел  SSD, HDD и другие носители

Перейти на Главную

  Ваш Доктор.
 28 ноября 2024 г.

Вступайте в группу SmartPuls.Ru  Контакте! Анонсы статей и обзоров, актуальные события и мысли о них.

  Комментарии вКонтакте:

При копировании (перепечатке) материалов или использовании изображений ссылка на источник (сайт SmartPuls.ru) обязательна!  Доктора! (Администрация сайта - контакты и информация)
  Группа SmartPuls.Ru  Контакте - анонсы обзоров, актуальные события и мысли о них