テスト済み：M.2 NVMe SSDにはヒートシンクが必要ですか？

ソリッドステートドライブ（SSD）はここ数年で大幅に安くなっていますが、これらの2.5インチSSDは現在PCIExpressベースのNVMeSSDに取って代わられています。新しいソリッドステートドライブははるかにコンパクト（8×2.2cm）で、M.2スロットを介してマザーボードに直接挿入できます。

これらのM.2ドライブは、より高速でコンパクトであるだけでなく、扱いにくい電源ケーブルやデータケーブルも不要です。 NVMe SSDの価格は、過去1年間で急激に下落し、比較的低速の2.5インチSSDよりもわずかに高価になっています。

高速、高温、寿命の短縮

ただし、それらの驚異的なストレージ密度は過熱につながります。 NVMe SSDが80°Cを超える温度にすばやく簡単に到達できることを理解している人はほとんどいません（ほとんどのNVMe SSDの意図された動作範囲は0°Cから70°Cの間です）。

過熱によるフォールアウトは、パフォーマンスの低下だけではありません。 Facebookのデータセンターに関する包括的な調査では、過熱はSSDのデータの整合性と寿命に悪影響を与えると結論付けています。ドライブが50°C未満にとどまると、ドライブは長持ちします。 PCI-E NVMe SSDに通常の2.5インチの代替品よりも10ドル余分に費やすことは、速度とケーブル不要の利便性を考慮すると理にかなっていますが、パフォーマンスと寿命を犠牲にして理想的には実現できません。

NVMe SSDにはヒートシンクが必要ですか？

ヒートシンクが有用かどうかを確認するために、ベアNVMeSSDがどれほどひどく過熱するかを調査しました。また、3つの異なるM.2 SSDヒートシンクと、それらがドライブを冷却するのにどれほど効果的かをテストしました。最初のテスト候補は、最もまともな最新のマザーボードで無料で提供され、2番目は評判の高いブランドのアフターマーケットソリューションであり、3番目はより安価な中国のブランドです。

熱拷問テストでは、Samsung PM981NVMeSSDを使用しました。ドライブは、実行間の一貫性を維持するために、GPUの真上にある同じ高帯域幅のM.2スロットにインストールされました。ドライブに、冷却方法ごとにCrystal Disk Mark 6を​​3回連続して実行し、それぞれ約5分間実行しました。拷問テストの前にアイドルドライブ温度を記録し、その後、各実行の最高温度を記録しました。一貫性を保つために、周囲温度は22°Cに維持されました。

私たちのテストリグは、最新のRyzen 2nd Gen（Zen 2マイクロアーキテクチャ）プラットフォームに基づいています。新しいX570プラットフォームは、より高速なPCI-E 4.0標準をサポートするように本質的に過剰設計されているため、パフォーマンスのボトルネックは発生しません。テストに使用したPCの仕様は次のとおりです。

• プロセッサ： AMD Ryzen 5 3600
• CPUクーラー： Cooler Master MasterLiquid ML240R
• マザーバード： Asus TUF Gaming X570-Plus
• メモリ： 16GB ADATA XPG D41 DDR 3600MHz RAM
• GPU： ギガバイトGeForceRTX2070スーパーゲーミングOC
• ケース： NZXT H700i

ヒートシンクなしでM.2NVMeSSDを実行する

上のマスターグラフは、ヒートシンクなしでNVMeSSDをベアで使用することの唯一の利点を示しています。コントローラとNANDフラッシュをPCケース内の空気の流れにさらすと、3つのヒートシンクのうち2つと比較して、ベアドライブをアイドル状態でより低温で動作させることができます。アルミニウム製ヒートシンクをドライブコンポーネントと熱的に結合するために使用されるサーマルパッドは、低温での熱放散には効率的ではありません。ここでは数度なので、これは重要ではありません。ドライブがアイドル状態で50°C未満に留まっている限り、問題はありません。

ただし、Samsung PM981 NVMe SSDは、Crystal Disk Mark 6のストレステストを開始してから1分も経たないうちに、94°Cまで急上昇するため、勝利は短命です。フェニックスコントローラを監視している温度ダイオードは、ドライブが熱スロットリングされていることを明確に示しています。 NANDフラッシュモジュールも、最初の実行自体でトースト61°Cに達します。その後の2回の実行では、コントローラーの熱保護メカニズムがその役割を果たし、パフォーマンスがわずかに低下する代わりに、96°Cで温度を安定させます。ただし、NANDフラッシュメモリは、69°Cの最大動作温度に危険なほど近づくまで上昇し続けます。

言うまでもなく、これは最適とはほど遠いです。 NVMeドライブには、熱スロットリングを気にしないようにするための十分なパフォーマンスヘッドルームがありますが、これは長期間にわたるドライブの状態に良いとは言えません。

マザーボードに付属のヒートシンクを使用する

ほとんどのまともなマザーボード、およびほとんどすべてのRyzen 2nd Genマザーボードには、プライマリM.2ドライブを冷却するためのM.2ヒートシンクが少なくとも1つ付属しています。残念ながら、これらのヒートシンクのほとんどには、十分な金属または表面積がありません。さらに、これらの1つのみを提供するマザーボードでは、GPUの下に隠されたM.2スロットなどの厄介な場所にNVMeSSDを配置する必要があります。気流の観点からは理想的な状況ではありません。

驚いたことに、ASUSマザーボードに付属している薄くて残念なことに平らなアルミニウムのシートでさえ、何もないよりはましなものの古典的なケースです。 3回の実行すべてで、マザーボードのSSDヒートシンクは、ほとんどのメーカーが推奨する70°Cの熱天井よりもドライブを十分に低く保つことができました。これが、次のPCのマザーボードを無駄にすることを避けるもう1つの理由です。

EKWBEK-M.2NVMeヒートシンク

EKWBは、PCハードウェア愛好家の分野で尊敬されている名前であり、そのカスタム液体冷却製品で非常に高く評価されています。ただし、同じメーカーの20ドル近くのSSDヒートシンクを使用すると、この製品が迅速で汚いバッジの再発行であるかどうか疑問に思います。ヒートシンクには、特徴的なEKWB材料とビルド品質はありません。まるでブランドが最低入札者にOEM契約を結び、製品の手を洗ったかのようです。

それが耳障りに聞こえる場合は、SSDと熱的にインターフェースすることになっている側面のむらのある表面仕上げと陽極酸化品質を見てください。アルミニウムの品質と密度は、提示価格があなたに信じさせるほど良くはありません。そして、これはそのパフォーマンスに反映されています。 20ドルのヒートシンクは、手頃な価格のRyzenX570マザーボードに無料で付属している質素なアルミニウムストリップよりもわずかに優れています。それはその仕事をしますが、それが要求するプレミアムの価値は絶対にありません。

BarrowchM.2OLEDヒートシンク

Barrowchは、カスタムの液体冷却製品の価格がEKWBの製品よりも大幅に安いことを除けば、中国でEKWBに相当します。 M.2 OLEDヒートシンクは、スロベニアの競合製品である18ドルよりもそれほど安価ではありませんが、より多くのベルとホイッスルを備えています。その価格で、ヒートシンク内に埋め込まれた温度感知ダイオードに結合された鮮明なOLEDディスプレイを手に入れることができます。強化ガラスのサイドパネルを一目見れば、貴重なM.2SSDを確認するだけです。

ディスプレイがヒートシンクを通る空気の流れを妨げ、熱に悪影響を与えると主張する人もいるかもしれません。ただし、これは、ヒートシンクの製造に使用されるアルミニウムの重量と密度によって補われます。 EKWBヒートシンクよりもかなり重く感じられ、はるかに優れた表面仕上げと陽極酸化品質を誇っています。付属のサーマルパッドもはるかに高品質のようです。これは、Barrowch SSDヒートシンクが、それ以前にテストされたすべてのものを十分なマージンで最適化するため、パフォーマンスに十分に反映されています。

ヒートシンクは密度が非常に高いため、加熱が最も遅くなります。 NANDフラッシュの温度測定値がマザーボードのヒートシンクと比較して比較的高いという事実は、コントローラーから熱を奪うのに優れていることを示しています。これは実際には素晴らしいことです。一般的な考えに反して、NANDフラッシュは最適に機能し、50°C以上の温度で最も安全です。70°C未満にとどまると、データの整合性が損なわれる可能性があります。

マザーボードまたはアフターマーケット、ヒートシンクが必要

NVMe M.2 SSDにはヒートシンクが必要ですか？私たちの答えは確かにイエスです。 NVMe SSDをインストールして忘れるのは簡単ですが、これらのドライブは、通常の日常の使用中でも重大な過熱を引き起こす可能性があります。これらのドライブの高性能天井は、熱スロットリングの影響を感じることを困難にしますが、そのような高温に長時間さらされることは、長寿の前兆にはなりません。

NVMeを冷却するその他の方法

そのため、NVMe SSDが過熱したサクサクしたクラッカーになりたくない場合は、おそらくヒートシンクが必要であることがわかりました。ただし、NVMeを冷却するためにできることは他にもあります。

Barrowch M.2

テストで使用したヒートシンクから始めましょう。 20ドルで送料無料のBarrowchM.2OLEDヒートシンクは、魅力的なケースです。鮮やかなOLED温度ディスプレイは、ケーキの上の桜です。新しいM.2NVMeSSDにすでに10倍以上の金額をフォークしている場合、18ドルの投資は悪くないように思えます。

サーマルライトサーマルパッド

ヒートシンクに付属しているストックサーマルパッドは、多くの場合、十分に機能しますが、その耐熱性を次のレベルに引き上げたい場合は、すべての愛好家がストックサーマルパッドをThermalrightサーマルパッドに交換することをお勧めします。これは少し実践的なプロセスなので、ヒートシンクがNVMeを適切なレベルまで冷却した場合は、これを行う必要はありません。

ファン/アクティブクーリング

マザーボードに複数のM.2スロットがあり、それらはPCケースのファンに対してどこに配置されていますか？ PCケースにファンもいますか？ NVMeが熱くなっている場合は、PCの吸気ファンから直接空気が吹き付けられるようにNVMeを配置することを検討する必要があります。

ファンが使用する機能とその理由をすべて記述できますが、Noctuaのケースのファンは、考えすぎずにすばやく簡単に解決できる場合は非常に信頼性が高くなります。

GPUから遠ざける

M.2スロットが複数ある場合は、そのうちの1つがGPUの非常に近くに配置されている可能性があります。 GPUは、PCケースの中で最も熱を発生する単一のコンポーネントであり、ではありません。 NVMeを近くに置きたい。

これでヒートシンクの問題が解決されました。CinebenchCPUベンチマークを使用してPCをテストしてみませんか？または、GPUストレステストについては、Furmarkの使用方法に関するガイドをご覧ください。