I veckan publicerade vi en nyhet om Thermalrights nya kylanordning för M.2-baserade SSD-enheter, där denna ska hålla temperaturerna nere och motverka eventuell thermal throttling som kan ske när moderna NVME SSD:er blir för varma. Detta fick oss på redaktionen att fundera lite på hur pass varma dagens M.2-enheter faktiskt blir och huruvida en kylfläns hjälper till nämnvärt med kylningen.
Idag tänkte vi därför ta en snabbtitt på hur två moderna NVME-baserade M.2-enheter i olika prisklasser beter sig när de belastas hårt – både när det kommer till temperaturer och faktisk prestanda. Till vår tjänst har vi Samsungs SSD 980 Pro på 2 TB, en PCI Express 4.0-baserad flaggskeppsmodell i den översta prestandaligan. Ovanpå detta kompletterar vi med budgetfavoriten Kingston A2000 på 1 TB, även denna NVME-baserad men dock över PCI Express 3.0-gränssnittet.
För att hålla testscenariot mer realistiskt ur en temperatursynpunkt monteras enheterna in i ett färdigt system med chassi i form av SweClockers vinterdator 2020. Asus-moderkortet som används är bestyckat med en inbyggd kylfläns för M.2-platsen, vilket är en av kylarna vi använder i testerna. Ovanpå detta kompletterar vi med en populär eftermarknadskylare från EK och rundar av med att köra enheterna helt nakna utan någon form av ytterligare kylning.
För belastning och prestandamätning används Crystal Disk Mark, där sekventiella läsningar och skrivningar görs under en period på 10 minuter – något som sätter väldigt hög press på enheterna. Temperaturerna loggas med hjälp av Hwinfo64, där siffrorna läses ut från respektive enhets SMART-rapportering under de sista sekunderna av testscenariot.
Vi börjar med Samsungs-flaggskepssenhet, vilken exponerar två värmesensorer i mjukvaran, varav "Sensor 2" med största sannolikhet representerar modellens kontrollerkrets. Som synes i diagrammet blir enheten väldigt varm under belastning när den monteras naken utan kylning, där temperaturen för kontrollerkretsen stiger hela vägen upp till 96 °C.
När vi slänger på kylanordningen från EK faller temperaturen märkbart med 9 °C, där kontrollerkretsen nu ligger och svävar kring 87 °C. Absolut bäst fungerar dock den intregrerade kylplattan på Asus B550-moderkort, vilken håller temperaturen 10 °C lägre än EK-lösningen samt hela 19 °C lägre än när enheten används utan kylning.
Prestandamässigt ser vi ingen skillnad när det kommer till sekventiella läsningar oavsett kyllösning, där dessa ligger inom ett par MB/s från varandra. Vid sekventiella skrivningar ser vi en nästintill identisk prestandanivå för enheten när den kyls av Asus eller EK:s kylfläns. Helt naken slår den dock i något form av temperaturtak och tappar flås. Prestandan faller dock inte rakt ned i källaren, utan det handlar endast om en minskning på förhållandevis marginella 4 procent.
Vi rullar vidare mot Kingstons mer budgetorienterade modell A2000, vilken exponerar en ensam sensor mot SMART-rapporteringen. Här är det värt att trycka på att temperaturvärdena som presenteras inte är direkt jämförbara mot Samsung-enheten, då resultaten vi får är så pass låga att det pekar på att sensorn inte sitter placerad direkt mot kontrollerkretsen.
Med enheten monterad naken utan kyllösning mäter vi här upp 63 °C under belastning. Med EK-kylaren på plats faller temperaturen med 13 °C. Bäst resultat får vi återigen med Asus inbyggda kylplatta på moderkortet, vilken sänker temperaturen med 16 °C eller motsvarande 25 procent ställt mot enheten i sitt nakna utförande.
Ur en prestandaaspekt ser nivåerna vid sekventiella läsningar i princip identiska ut oavsett vilken kyllösning som sitter monterad på enheten, där dessa ligger precis i linje med modellens specifikationer. Vid sekventiella skrivningar faller dock prestanda rakt ner i golvet, men detta inträffar dock oavsett om enheten är naken eller om den kyls ordentligt.
Prestandatappet här beror inte alls på att enheten blir varm eller inte, då det istället är SLC-cachen hos modellen som tar slut. Vid kortare sekventiella skrivningar ryms datan som skrivs inom denna cache, vilket innebär att prestandan hålls på en nivå som är representativ med bilden ovan samt enhetens specifikationer. Under långa sekventiella skrivningar som de i vårt testscenario tar cachen slut, vilket får prestandan att dyka då enheten måste skriva direkt mot NAND-kretsarna i TLC-konfiguration.
Sammanfattande tankar
Det är ändå rätt intressant att se hur pass varma senaste snittets NVME-baserade M.2-enheter blir under belastning, där exempelvis Samsung 980 Pro ligger och tuffar strax under 100 °C-strecket under belastning när den monteras utan kylning. Samtidigt är vi rätt förvånande över hur pass bra moderkortstillverkarnas simpla kylplattor fungerar ur en värmeledningsaspekt, då Asus variant lyckades sänka temperaturen med nästan 20 °C.
Även om det inte rör sig om någon kylare i toppsegmentet hade vi högre förväntningar på EK:s storsäljande M.2-fläns. Denna gör definitivt skillnad temperaturmässigt, men kylprestandan är dock märkbart sämre än den integrerade lösningen på Asus-moderkortet. Troligtvis har det att göra med massan hos Asus-kylaren, där denna helt enkelt är betydligt större än EK:s ganska nätta kylfläns.
Något mer som bör nämnas om EK-kylaren är att den är ett fullkomligt helvete att montera. På Kingston-enheten gick det efter lite om och men bra att få på monteringsclipsen, men med Samsung-modellens högre NAND-kretsar behövde vi ta till en tång får att forcera fast dessa – något som inte kändes helt bekvämt att göra på en enhet för över 4 000 kronor.
Ur en prestandaaspekt såg vi ett mindre prestandatapp på runt 4 procent vid sekventiella skrivningar på Samsung-enheten när den bromsades av värmenivån utan kyllösning. Det är mätbara siffror, men troligtvis inte något man märker av i praktiken. För Kingston-enheten slog vi istället i begränsningarna hos modellens SLC-cache vid långa sekventiella skrivningar, vilket gjorde att den faktiska temperaturen inte hade någon mätbar skillnad för prestandan.
Nu har vi ju dock bara testat två enheter i denna artikel, och det finns troligtvis andra modeller som reagerar mer påtagligt prestandamässigt när temperaturerna sätter stopp. Det vi kan konstatera är att Samsungs senaste enheter verkar klara sig ganska bra även när de blir varma, medan modeller som är byggda enligt samma designfilosofi som Kingstons A2000 med största sannolikhet kommer att köra slut på sin SLC-cache innan höga temperaturer sätter käppar i hjulen för prestandan.
Hur kör du din M.2-baserade SSD-enhet? Naken, med moderkortets inbyggda kylplattor eller med någon eftermarknadslösning? Dela med dig i kommentarstråden!
