Getestet: Braucht Ihre M.2 NVMe SSD einen Kühlkörper?
Während Solid-State-Laufwerke oder SSDs in den letzten Jahren erheblich günstiger geworden sind, werden diese 2,5-Zoll-SSDs jetzt von PCI-Express-basierten NVMe-SSDs abgelöst. Die neuen Solid-State-Laufwerke sind deutlich kompakter (8×2,2 cm) und werden direkt über den M.2-Slot auf das Motherboard gesteckt.
Diese M.2-Laufwerke sind nicht nur schneller und kompakter, sie machen auch sperrige Strom- und Datenkabel überflüssig. Die Preise für NVMe-SSDs sind im letzten Jahr stark gefallen, sodass sie nur geringfügig teurer sind als ihre relativ langsameren 2,5-Zoll-SSDs.
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Hohe Geschwindigkeiten, hohe Temperaturen, kürzere Lebensdauer
Allerdings führt ihre immense Speicherdichte zu Überhitzung. Wenige Menschen sind sich bewusst, dass NVMe-SSDs schnell und einfach Temperaturen über 80°C erreichen können (der vorgesehene Betriebsbereich für die meisten NVMe-SSDs liegt zwischen 0°C und 70°C).
Leistungsverlust ist nicht die einzige Folge von Überhitzung. Die umfassende Studie von Facebook über seine Rechenzentren ergab, dass Überhitzung nachteilige Auswirkungen auf die Datenintegrität und die Langlebigkeit von SSDs hat. Ihre Festplatte hält länger, wenn sie unter 50°C bleibt. Obwohl es sinnvoll ist, ein paar Dollar mehr für PCI-E NVMe-SSDs im Vergleich zu ihren regulären 2,5-Zoll-Alternativen auszugeben, bedenkt man ihre Geschwindigkeit und ihre kabellose Bequemlichkeit, sollte dies im Idealfall nicht auf Kosten der Leistung und Langlebigkeit geschehen.
Brauchen NVMe-SSDs Kühlkörper?
Um herauszufinden, ob ein Kühlkörper nützlich ist, haben wir untersucht, wie stark eine nackte NVMe-SSD überhitzt. Wir haben auch drei verschiedene M.2-SSD-Kühlkörper getestet und wie effektiv sie die Laufwerke kühl halten. Der erste Testkandidat kommt kostenlos mit den meisten anständigen modernen Motherboards, der zweite ist eine Nachrüstlösung von einer angesehenen Marke, und der dritte stammt von einer chinesischen Marke, die günstiger ist.
Wir haben die Samsung PM981 NVMe-SSD in unseren thermischen Torturtests verwendet. Das Laufwerk wurde im gleichen hochbandbreiten M.2-Slot direkt über der GPU installiert, um die Konsistenz zwischen den Durchläufen aufrechtzuerhalten. Wir haben das Laufwerk drei aufeinanderfolgende Durchläufe von Crystal Disk Mark 6 pro Kühlmethode unterzogen, die jeweils etwa fünf Minuten dauerten. Die Leerlauftemperaturen des Laufwerks wurden vor den Torturtests aufgezeichnet, gefolgt von den maximalen Temperaturen für jeden Durchlauf. Die Umgebungstemperatur wurde konstant bei 22°C gehalten.
Unsere Testkonfiguration basiert auf der neuesten Ryzen 2. Generation (Zen 2 Mikroarchitektur)-Plattform, die keine Leistungseinbußen verursachen sollte, da die neue X570-Plattform von Natur aus überdimensioniert ist, um den schnelleren PCI-E 4.0-Standard zu unterstützen. Hier sind die Spezifikationen des für die Tests verwendeten PCs:
- Prozessor: AMD Ryzen 5 3600
- CPU-Kühler: Cooler Master MasterLiquid ML240R
- Motherboard: Asus TUF Gaming X570-Plus
- Speicher: 16GB ADATA XPG D41 DDR 3600MHz RAM
- GPU: Gigabyte GeForce RTX 2070 SUPER GAMING OC
- Gehäuse: NZXT H700i
Betrieb der M.2 NVMe SSD ohne Kühlkörper
Das Hauptdiagramm oben zeigt den einzigen Vorteil der Verwendung Ihrer NVMe SSD ohne Kühlkörper. Das Exponieren des Controllers und des NAND-Flash-Speichers gegenüber dem Luftstrom im PC-Gehäuse ermöglicht es dem nackten Laufwerk, im Leerlauf kühler zu laufen als zwei von drei Kühlkörpern. Die thermischen Pads, die zur thermischen Kopplung der Aluminiumkühlkörper mit den Laufwerkselementen verwendet werden, sind bei niedrigeren Temperaturen nicht effizient in der Wärmeabfuhr. Dies ist irrelevant, da ein paar Grad hier und dort keine Rolle spielen, solange das Laufwerk im Leerlauf unter 50°C bleibt.
Der Sieg ist jedoch kurzlebig, da die Samsung PM981 NVMe-SSD nach weniger als einer Minute im Crystal Disk Mark 6-Stresstest auf kolossale 94°C ansteigt. Der Temperatursensor, der den Phoenix-Controller überwacht, zeigt deutlich, dass das Laufwerk thermisch drosselt. Die NAND-Flash-Module erreichen bereits beim ersten Durchlauf eine angenehme Temperatur von 61°C. In den beiden folgenden Durchläufen sieht man, wie der thermische Schutzmechanismus des Controllers funktioniert und die Temperatur bei 96°C stabilisiert, was mit einem leichten Rückgang der Leistung einhergeht. Der NAND-Flash-Speicher steigt jedoch weiter an, bis er gefährlich nahe an der maximalen Betriebstemperatur von 69°C kommt.
Das ist alles andere als optimal. Obwohl NVMe-Laufwerke viel Leistungsspielraum bieten, um einen von der thermischen Drosselung unbemerkt zu lassen, kann dies auf lange Sicht nicht gut für die Gesundheit des Laufwerks sein.
Verwendung des Kühlkörpers, der mit dem Motherboard geliefert wird
Die meisten anständigen Motherboards, und fast alle Ryzen 2. Generation, kommen mit mindestens einem M.2-Kühlkörper zur Kühlung Ihres primären M.2-Laufwerks. Leider haben die meisten dieser Kühlkörper weder genug Metall noch eine ausreichende Oberfläche. Darüber hinaus zwingt Sie ein Motherboard, das nur einen solchen hat, dazu, Ihre NVMe-SSD an unpraktischen Orten zu platzieren, z. B. im M.2-Slot, der unter der GPU versteckt ist. Keine ideale Situation in Bezug auf den Luftstrom.
Überraschenderweise ist sogar das dünne und enttäuschend flache Aluminiumblech, das mit dem ASUS-Motherboard geliefert wird, der klassische Fall von “irgendetwas ist besser als nichts”. In allen drei Durchläufen war der Motherboard-SSD-Kühlkörper in der Lage, das Laufwerk gut unter die thermale Decke von 70°C zu halten, die die meisten Hersteller empfehlen. Das ist ein weiterer Grund, beim nächsten PC nicht am Motherboard zu sparen.
EKWB EK-M.2 NVMe Kühlkörper
EKWB ist ein respektierter Name im Bereich der PC-Hardware-Enthusiasten und wird für seine benutzerdefinierten Flüssigkeitskühlprodukte geschätzt. Der nahezu 20-Dollar SSD-Kühlkörper desselben Herstellers lässt Sie jedoch fragen, ob dieses Produkt eine schnelle und schmutzige Neubenennung ist. Der Kühlkörper hat keines der charakteristischen EKWB-Materialien und die Verarbeitungsqualität. Es ist, als hätte die Marke den OEM-Vertrag an den günstigsten Bieter vergeben und ihre Hände von dem Produkt gewaschen.
Wenn das hart klingt, sehen Sie sich die unebene Oberfläche und die Qualität der Anodisierung der Seite an, die mit der SSD thermisch verbunden werden soll. Die Qualität und Dichte des Aluminiums sind bei weitem nicht so gut, wie der Preis vermuten lässt. Und das spiegelt sich in seiner Leistung wider. Der 20-Dollar-Kühlkörper ist nur geringfügig besser als der spartanische Aluminiumstreifen, der kostenlos mit einem Budget-Ryzen-X570-Motherboard geliefert wird. Er tut seinen Job, ist aber definitiv nicht den Aufpreis wert.
Barrowch M.2 OLED Kühlkörper
Barrowch ist das chinesische Pendant zu EKWB, wobei seine benutzerdefinierten Flüssigkeitskühlprodukte bedeutend günstiger sind als die von EKWB. Der M.2 OLED-Kühlkörper ist mit 18 Dollar nicht allzu viel günstiger als sein slowenischer Konkurrent, bietet jedoch mehr Funktionen. Für diesen Preis erhalten Sie ein scharfes OLED-Display, das mit temperaturmessenden Dioden im Kühlkörper eingebaut ist. Ein Blick durch die Tempered-Glass-Seitenwand reicht aus, um Ihr geschätztes M.2-SSD zu überprüfen.
Man könnte argumentieren, dass das Display den Luftstrom durch den Kühlkörper behindert und sich negativ auf die Thermik auswirkt. Dies wird jedoch durch das schiere Gewicht und die Dichte des Aluminiums, das zur Herstellung des Kühlkörpers verwendet wird, ausgeglichen. Er fühlt sich deutlich schwerer an als der EKWB-Kühlkörper und bietet eine viel bessere Oberflächenbehandlung und Anodierungsqualität. Die gelieferten thermischen Pads scheinen ebenfalls von deutlich höherer Qualität zu sein. Dies spiegelt sich deutlich in der Leistung wider, da der Barrowch SSD-Kühlkörper alles zuvor getestete in einem anständigen Abstand übertrifft.
Der Kühlkörper heizt sich aufgrund seiner Dichte besonders langsam auf. Die Tatsache, dass die Temperaturen des NAND-Flashs im Vergleich zum Motherboard-Kühlkörper relativ höher sind, zeigt, dass er gute Arbeit bei der Abfuhr von Wärme vom Controller leistet. Das ist tatsächlich großartig, denn entgegen der weit verbreiteten Meinung funktioniert NAND-Flash bei Temperaturen von 50°C und höher optimal und ist am sichersten, solange es unter 70°C bleibt, jenseits dessen die Datenintegrität beeinträchtigt werden kann.
Motherboard oder Nachrüstlösung, Sie benötigen einen Kühlkörper
Brauchen NVMe M.2-SSDs Kühlkörper? Unsere Antwort wäre ein klares JA. Während es einfach ist, Ihre NVMe-SSD zu installieren und zu vergessen, können und werden diese Laufwerke auch während normaler täglicher Nutzung kritisch überhitzen. Die hohe Leistungskapazität dieser Laufwerke macht es schwer, die Auswirkungen der thermischen Drosselung zu spüren, doch die langfristige Einwirkung solcher hohen Temperaturen ist nicht gut für die Langlebigkeit.
Weitere Möglichkeiten zur Kühlung Ihres NVMe
Wir haben also festgestellt, dass Sie wahrscheinlich einen Kühlkörper für Ihre NVMe-SSD benötigen, wenn Sie nicht möchten, dass sie zu einem überhitzten, knusprigen Keks wird. Aber es gibt auch andere Dinge, die Sie tun können, um Ihre NVMe abzukühlen.
Barrowch M.2
Fangen wir mit dem Kühlkörper an, den wir in unseren Tests verwendet haben. Für etwa 20 Dollar und kostenlosen Versand bietet der Barrowch M.2 OLED Kühlkörper einen überzeugenden Fall für sich. Das brillante OLED-Temperaturdisplay ist das Sahnehäubchen obendrauf. Eine Investition von 18 Dollar klingt nicht schlecht, wenn Sie bereits weit mehr als das Zehnfache für eine neue M.2 NVMe-SSD ausgegeben haben.
Thermalright Thermalpad
Das Standard-Thermalpad, das mit Ihrem Kühlkörper geliefert wird, ist oft gut genug, um die Aufgabe zu erledigen, aber wenn Sie den Wärmewiderstand wirklich auf die nächste Stufe bringen möchten, empfehlen alle Enthusiasten, das Standard-Thermalpad durch das Thermalright Thermalpad zu ersetzen. Es ist ein bisschen ein handwerklicher Prozess, sodass Sie das nicht tun müssen, wenn der Kühlkörper Ihre NVMe auf ein vernünftiges Niveau abgekühlt hat.
Lüfter / Aktive Kühlung
Haben Sie mehrere M.2-Slots auf Ihrem Motherboard, und wie sind diese im Verhältnis zu den Lüftern in Ihrem PC-Gehäuse positioniert? Haben Sie überhaupt Lüfter in Ihrem PC-Gehäuse? Wenn Ihre NVMe zu heiß läuft, sollten Sie in Erwägung ziehen, sie so zu positionieren, dass sie direkten Luftstrom von den Zuluftventilatoren Ihres PCs erhalten.
Wir könnten einen ganzen Artikel darüber schreiben, welche Lüfter man verwenden sollte und warum, aber Noctua-Gehäuselüfter sind sehr zuverlässig, wenn Sie eine schnelle und einfache Lösung suchen, ohne viel darüber nachzudenken!
Halten Sie es von der GPU fern
Wenn Sie mehrere M.2-Slots haben, besteht die Möglichkeit, dass sich einer von ihnen in der Nähe Ihrer GPU befindet. Ihre GPU ist die mit Abstand am meisten Wärme erzeugende Komponente in Ihrem PC-Gehäuse, und Sie wollen nicht, dass Ihre NVMe in ihrer Nähe ist.
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Jetzt sind Ihre Kühlkörper-Probleme gelöst, warum testen Sie nicht Ihren PC mit dem Cinebench-CPU-Benchmark? Oder, für einen GPU-Stresstest, sehen Sie sich unseren Leitfaden an, wie man Furmark verwendet.
