Seit wann braucht meine SSD eine Wasserkühlung? • Das Register

Feature Als die neueste Generation von M.2-SSDs auf Verbraucherplattformen gelangt ist, haben wir einige wilde und verrückte Kühllösungen gesehen: Heatpipes, 20.000-U/min-Lüfter und sogar winzige Flüssigkeitskühler.

Das vielleicht extremste Beispiel, das wir bisher gesehen haben, ist das Adata-Projekt NeonStorm. Es verfügt über ein eigenständiges Flüssigkeitskühlsystem, komplett mit Pumpe, Behälter, Kühler und einem Paar Lüfter, in das Laufwerk in der Größe eines Kaugummistifts. Allerdings ist es kaum das Einzige. Auch TeamGroup und Inland haben Lüfter und sogar ganze Kühltürme an ihre SSDs geschnallt.

Aber sind PCIe 5.0-SSDs so heiß, dass sie eine aktive Kühlung benötigen, oder sind all diese SSDs mit eingeschränkten Lüftern nur eine Spielerei, die auf der Unwissenheit oder irrationalen Vorliebe der Gamer für Einhorn-Kotz basiert? Oh, haben wir schon erwähnt, dass viele auch RGB haben?

Die XPG NeonStorm SSD von Adata verfügt über einen All-in-One-Flüssigkeitskühler (zum Vergrößern klicken)

In einem Blogbeitrag, der nur sehr wenige Einzelheiten enthält, argumentiert Adata, dass die herkömmliche passive Wärmeableitung nicht ausreicht, um die Anforderungen von PCIe 5.0-SSDs zu erfüllen, und dass jetzt eine Art aktive Wärmeableitung erforderlich ist.

Jon Tanguy von Micron, der an SSDs der Crucial-Produktgruppe des Unternehmens arbeitet, ist sich nicht so sicher. Er erklärt gegenüber The Register, dass es zwar wahr sei, dass die neueste SSD-Generation tatsächlich heißer werde, Crucial jedoch noch keinen Bedarf für eine aktive Kühlung seiner Laufwerke sehe.

Mit jeder weiteren PCIe-Generation verdoppelt sich die Bandbreite pro Lane typischerweise. Mit PCIe 4.0-SSDs näherten wir uns dem theoretischen Maximum von 8 GBit/s. Heutzutage ist eine PCIe Gen 5.0 x4 SSD in der Lage, zwischen 10 und 14 Gbit/s zu erreichen, wenn man die vielen Engpässe und Speicherkosten berücksichtigt.

Die Menge an Aktivität, die auf dem gummistickgroßen M.2-Formfaktor stattfindet, bedeutet höhere Temperaturen nicht nur für den Speichercontroller, sondern auch für den NAND-Flash selbst.

NAND, erklärt Tanguy, ist innerhalb eines relativ engen Temperaturbandes am glücklichsten. „Um eine Zelle zu programmieren, ist NAND-Flash eigentlich gerne in einem Bereich von 60 bis 70 °C ‚heiß‘, denn wenn es so heiß ist, können sich die Elektronen etwas leichter bewegen“, erklärte er.

Wird die Temperatur jedoch etwas zu hoch, sagen wir 80 °C, wird es problematisch. Bei diesen Temperaturen besteht die Gefahr, dass die integrierten Sicherheitsmechanismen der SSD die Hardware zwangsweise abschalten, um Schäden zu verhindern. Bevor dies jedoch geschieht, werden Benutzer wahrscheinlich einen Leistungseinbruch ihrer Laufwerke erleben, da sich der SSD-Controller selbst drosselt, um Datenverlust zu verhindern.

Letzteres ist einer der Gründe, warum es auch während der PCIe-4.0-Generation keine Seltenheit war, neben Premium-Modellen auch Kühlkörper aus Aluminium oder sogar Kupfer zu verkaufen.

Die Schlussfolgerung ist, dass bei PCIe 5.0-SSDs – insbesondere den leistungsorientierten Modellen – eine Art Kühler erforderlich ist, um Spitzenleistung zu erzielen. Ob es aktiv gekühlt werden muss, ist eine ganz andere Frage.

Die kommende SSD T700 von Crucial beispielsweise wird mit vorinstalliertem passiven Kühlkörper vermarktet. Das Unternehmen verkauft Ihnen eine Version ohne Kühlkörper, diese ist jedoch für Kunden gedacht, die den integrierten Kühlkörper ihres Motherboards oder einen eines Drittanbieters verwenden möchten. Tanguy betont, dass noch eine Kühlbox nötig sei.

Solange eine ausreichende Luftzirkulation über dem Laufwerk vorhanden ist, sehen Tanguy und sein Team zumindest bei dieser SSD-Generation keinen Bedarf für eine aktive Kühlung.

„Aus unserer Sicht haben wir entschieden, dass die Hinzufügung einer aktiven Kühlung wahrscheinlich mehr wäre, als unsere Kunden tun wollten“, sagte er.

Vor diesem Hintergrund geht Tanguy davon aus, dass die Lösung dieses Problems besonders schwierig sein wird, da PCIe 5.0-SSDs ihren Weg in das Notebook-Segment finden, wo die Optionen für die Luftzirkulation begrenzt sind.

Die gute Nachricht ist, dass die Befestigung eines Lüfters oder Flüssigkeitskühlers an einer SSD realistischerweise nichts schadet, außer vielleicht Ihrem Geldbeutel. „Ich möchte nicht hier sitzen und sagen, dass all diese Dinge nicht funktionieren, weil sie es wahrscheinlich tun werden“, sagte Tanguy über aktiv gekühlte SSDs.

Während NAND-Flash tendenziell höhere Temperaturen bevorzugt, sei es nichts Falsches, ihn näher an der Umgebungstemperatur zu betreiben, sagte Tanguy.

Nach Meinung dieses bescheidenen Geiers ähnelt die Anbindung einer SSD an die aktive Kühlung ein wenig so, als würde man einen Intel Celeron mit einem riesigen Dual-Tower-Kühler oder einem 360-mm-Radiator kühlen. Es wird nichts schaden, aber es wird auch keinen großen oder gar keinen Unterschied in der Leistung machen, und es wird Sie viel mehr kosten als ein Kühler mit passenderer Größe.

Bedenken Sie, dass diese SSDs unter Spitzenlast höchstens 11,5 Watt verbrauchen und aufgrund des M.2-Formfaktors die Aufrechterhaltung einer dauerhaften Last nicht trivial ist. Die auf den meisten Consumer-SSDs aufgeführten Übertragungsraten gelten für relativ hohe Arbeitslasten. Sobald die DRAM- und/oder SLC-Caches der SSD voll sind, sinken die Übertragungsraten normalerweise auf einen Bruchteil der angegebenen Werte. Daher ist es unwahrscheinlich, dass das Laufwerk über einen längeren Zeitraum unter Volllast läuft.

Aber auch wenn aktive Kühler nichts schaden, heißt das nicht, dass sie keine Probleme in Bezug auf Zuverlässigkeit oder Kompatibilität verursachen können. Laut Tanguy führt jedes bewegliche Teil, das Sie einem Speichersystem hinzufügen, zu einer weiteren potenziellen Fehlerquelle.

„Wir haben viele Jahre damit verbracht, bewegliche Teile aus den Lagersystemen zu entfernen, um jetzt an den Punkt zu gelangen, an dem wir bewegliche Teile wieder einsetzen, nur um die Wahrscheinlichkeit zu erhöhen, dass es ausfällt oder laut wird“, sagte er.

Stellen Sie sich den Lärm vor, den ein 20.000-U/min-Lüfter machen könnte, wenn sein Lager nach ein paar Jahren auszufallen beginnt.

Dann gibt es Kompatibilität. Viele Mainboards verfügen heute über integrierte Kühlkörper für M.2-SSDs. Die Nutzung von etwas wie der flüssigkeitsgekühlten SSD „Project NeonStorm“ von Adata bedeutet wahrscheinlich, dass man darauf verzichten muss.

Es besteht auch die Möglichkeit, dass die größeren Kühler dieser SSDs andere Komponenten wie CPU-Tower-Kühler oder GPUs beeinträchtigen. Dies liegt daran, dass sich die meisten PCIe-5.0-Steckplätze direkt unterhalb des CPU-Sockels befinden, um die Leiterbahnlänge zu minimieren und die Signalintegrität sicherzustellen.

Brauchen Sie also wirklich eine flüssigkeitsgekühlte SSD? Wahrscheinlich nicht, aber wenn Sie trotzdem eines wollen, können wir Ihnen nicht die Schuld geben. ®

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