テスト済み：あなたのM.2 NVMe SSDにヒートシンクは必要ですか？

Nvme ヒートシンクカバー画像

ソリッドステートドライブ（SSD）は、ここ数年でかなり安くなりましたが、これらの2.5インチSSDは現在、PCI ExpressベースのNVMe SSDに置き換えられています。新しいソリッドステートドライブは非常にコンパクト（8×2.2 cm）で、M.2スロットを通じてマザーボードに直接スロットインします。

これらのM.2ドライブは、速度が速くコンパクトであるだけでなく、かさばる電源ケーブルやデータケーブルの必要もなくなります。NVMe SSDの価格は、過去1年で急激に下がっており、相対的に遅い2.5インチSSDとほとんど同じ価格になっています。

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高速、高温、短い寿命

しかし、その驚異的なストレージ密度は、過熱を引き起こします。NVMe SSDが80°Cを超える温度に迅速に達しやすいことを意識している人は少ないです（ほとんどのNVMe SSDの意図された作動範囲は0°Cから70°Cの間です）。

Nvme ヒートシンク SATA対NVMe価格

性能の低下は過熱の唯一の影響ではありません。Facebookのデータセンターに関する包括的な調査では、過熱がSSDのデータ整合性と耐久性に悪影響を及ぼすことが結論付けられました。ドライブの温度が50°C以下に保たれると、寿命が長くなるでしょう。PCI-E NVMe SSDに普通の2.5インチの代替品よりも10ドル程度余分に費やすことは、その速度とケーブルフリーの便利さを考えると合理的ですが、それがパフォーマンスや耐久性のコストであってはなりません。

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、裸のNVMe SSDがどれほど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、それらがどれほどドライブを冷却するのに効果的であるかもテストしました。最初のテスト候補は、ほとんどの適切な現代マザーボードに付属しています。2番目は、評判の良いブランドのアフターマーケットのソリューションで、3番目は中国の安価なブランドのものです。

ヒートシンクなしのサーマルスロット

サーマルテストにはSamsung PM981 NVMe SSDを使用しました。このドライブは、テストを一貫させるためにGPUの真上にある同じ高帯域幅のM.2スロットに取り付けられました。各冷却方法ごとに、Crystal Disk Mark 6を使って3回連続して試験を行い、それぞれ約5分間持続しました。アイドル時のドライブ温度は、テスト前に記録し、各実行後の最大温度が記録されました。周囲の温度は一貫性を持たせるために22°Cに維持されました。

私たちのテスト機は、最新のRyzen 2世代（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おり、新しいX570プラットフォームはもともと高速なPCI-E 4.0標準をサポートするために過剰設計されていますので、パフォーマンスボトルネックを引き起こすことはありません。以下は、テストに使用したPCの仕様です：

プロセッサ: AMD Ryzen 5 3600
CPUクーラー: Cooler Master MasterLiquid ML240R
マザーボード: Asus TUF Gaming X570-Plus
メモリ: 16GB ADATA XPG D41 DDR 3600MHz RAM
GPU: Gigabyte GeForce RTX 2070 SUPER GAMING OC
ケース: NZXT H700i

ヒートシンクなしでのM.2 NVMe SSDの運用

Nvme ヒートシンクの統合グラフ

上記のマスターグラフは、ヒートシンクなしでNVMe SSDを使用する唯一の利点を明らかにしています。PCケース内の空気の流れにさらされたコントローラーとNANDフラッシュにより、裸のドライブはアイドル時に他の3つのヒートシンクのうち2つよりも涼しく動作します。アルミニウムヒートシンクとドライブ部品とを熱的に接続するために使用されるサーマルパッドは、低温では熱を放散するのが効率的ではありません。この点は重要ではなく、ドライブがアイドル時に50°C未満に保たれる限り、数度の差は問題になりません。

ヒートシンクなしのNVMe

しかし、勝利は長続きせず、Samsung PM981 NVMe SSDは、Crystal Disk Mark 6のストレステストが始まって1分足らずで94°Cに達します。Phoenixコントローラーを監視する温度ダイオードは、ドライブがサーマルスロットリングを行っ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、最初の実行で61°Cに達します。次の2回の実行では、コントローラーのサーマル保護メカニズムが機能して温度を96°Cで安定させますが、パフォーマンスにはわずかな低下が伴います。しかし、NANDフラッシュメモリは、最大作動温度に危険なほど近い69°Cに達するまで上昇し続けます。

言うまでもなく、これは最適からほど遠い状態です。NVMeドライブは、サーマルスロットリングを意識せずに高いパフォーマンスヘッドルームを持っていますが、この状態が長期的にはドライブの健康に良くないことは明らかです。

マザーボードに付属のヒートシンクの使用

Nvme ヒートシンクマザーボード

ほとんどのまともなマザーボード、特に全てのRyzen 2世代のものには、少なくとも1つのM.2ヒートシンクが付属しており、主要なM.2ドライブを冷却するために使えます。残念ながら、これらのヒートシンクのほとんどは金属や表面積が不十分です。さらに、1つだけを提供するマザーボードでは、NVMe SSDをGPUの下に隠れたM.2スロットに配置しなければならず、空気の流れに関して理想的な状態ではありません。

Nvme ヒートシンクマザーボードヒートシンク

驚くべきことに、ASUSマザーボードに付属する薄くて失望するほど平らなアルミニウムのシートでも、「何もないよりはマシ」という古典的なケースです。3回の実行のすべてで、マザーボードのSSDヒートシンクは、ほとんどの製造元が推奨する70°Cの熱的上限よりもかなり下にドライブを維持することができました。これは、次のPCのためにマザーボードをケチらない理由の一つです。

EKWB EK-M.2 NVMeヒートシンク

Nvme ヒートシンク Ekwb アノダイズ

EKWBはPCハードウェア愛好者の間で尊敬されているブランドで、カスタム液体冷却製品で高く評価されています。しかし、同じメーカーの約20ドルのSSDヒートシンクは、この製品が迅速かつ安易なリバッジ品ではないかと思わせます。このヒートシンクは、EKWBの特徴的な素材や品質が全くありません。まるで、ブランドがOEM契約を最低入札者に丸投げしてしまったかのようです。

Nvme ヒートシンク Ekwb ヒートシンク

もしそれが厳しく聞こえたとすれば、SSDと熱的に接触すべき面の表面仕上げの不均一さとアノダイズの質を見てください。アルミの質と密度は、要求される価格に見合うほど良くありません。そしてこれはその性能に反映されています。20ドルのヒートシンクは、予算のRyzen X570マザーボードに付属する質素なアルミニウムのストリップよりはわずかに優れています。実際には機能しますが、それが要求するプレミアムの価値は間違いなくありません。

Barrowch M.2 OLEDヒートシンク

Nvme ヒートシンク Barrow Oled ヒートシンク

BarrowchはEKWBの中国版でありますが、カスタム液体冷却製品の価格はEKWBの製品よりも著しく安いです。M.2 OLEDヒートシンクは、18ドルでスロベニアの競争相手よりもそれほど安くはありませんが、さまざまな機能を提供しています。この価格で、あなたはヒートシンクに埋め込まれた温度センサーと接続されたシャープなOLEDディスプレイを手に入れます。強化ガラスのサイドパネルを通して一目見るだけで、あなたの大切なM.2 SSDの状態をチェックできます。

ディスプレイがヒートシンク内の空気の流れを妨げて熱に悪影響を及ぼすかもしれないと言う人もいるかもしれません。しかし、それはヒートシンクを製造するために使用されるアルミの重量と密度によって補償されます。これはEKWBのヒートシンクよりも明らかに重く、表面仕上げとアノダイズの質も優れています。付属のサーマルパッドも、より高品質のようです。これは性能に明確に反映され、Barrowch SSDヒートシンクはテストされたすべての製品に対してかなりのマージンで優れています。

Nvme ヒートシンク Barrow ヒートシンク

このヒートシンクは、密度が高いために最も遅く加熱されます。NANDフラッシュの温度読み取りがマザーボードのヒートシンクに比べて相対的に高いことは、ヒートシンクがコントローラーから熱を取り除くのに良い仕事をしていることを示しています。これは実際には良いことであり、一般的な通念とは反対に、NANDフラッシュは温度が50°C以上で70°C未満に保たれる限り最適に動作します。それを超えるとデータの整合性が損なわれる可能性があります。

マザーボードかアフターマーケットか、ヒートシンクが必要

M.2 NVMe SSDにはヒートシンクが必要ですか？私たちの答えは明確に「はい」です。NVMe SSDをインストールしてそのまま忘れるのは簡単ですが、これらのドライブは通常の使用中でも critically過熱する可能性があります。これらのドライブの高い性能上限はサーマルスロットリングの影響を実感するのを難しくしますが、高温に長時間さらされることは耐久性に好影響を与えません。

NVMeを冷却する他の方法

NVMe SSDにヒートシンクが必要だと確認したので、過熱したクリスピーなクラッカーにならないように他に何ができるか見てみましょう。

Barrowch M.2

M2 Nvme ヒートシンク Barrowch Oled

テストで使用したヒートシンクから始めましょう。20ドル程度で送料無料のBarrowch M.2 OLEDヒートシンクは、十分に魅力的な選択肢です。素晴らしいOLED温度ディスプレイは、さらに魅力を増します。18ドルの投資は、新しいM.2 NVMe SSDにすでに10倍以上の金額を費やしているなら、悪い話ではありません。

Thermalrightサーマルパッド

M2 Nvme ヒートシンク Thermalright サーマルパッド

ヒートシンクに付属する標準のサーマルパッドは、仕事をするには通常十分ですが、もし本当に熱抵抗を次のレベルに引き上げたいのであれば、すべての愛好者がThermalrightサーマルパッドに交換することをおすすめします。これはやや手間のかかるプロセスですが、ヒートシンクがあなたのNVMeを理にかなったレベルまで冷却できたのなら、これを行う必要はありません。