테스트: 당신의 M.2 NVMe SSD에 방열판이 필요합니까?

몇 년 전보다 솔리드 스테이트 드라이브(SSD)의 가격이 크게 저렴해졌지만, 이제 2.5인치 SSD는 PCI 익스프레스 기반의 NVMe SSD로 대체되고 있습니다. 새로운 솔리드 스테이트 드라이브는 훨씬 더 컴팩트하며(8×2.2 cm) M.2 슬롯을 통해 메인보드에 바로 장착됩니다.

이 M.2 드라이브는 더 빠르고 컴팩트할 뿐만 아니라 무거운 전원 및 데이터 케이블을 필요로 하지 않습니다. NVMe SSD의 가격은 지난 1년 동안 급격히 하락하여 상대적으로 느린 2.5인치 SSD보다 약간 비쌉니다.

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높은 속도, 높은 온도, 짧은 수명

하지만 그들의 엄청난 저장 밀도는 과열을 초래합니다. NVMe SSD가 80°C를 초과하는 온도에 쉽고 빠르게 도달할 수 있다는 사실을 아는 사람은 드뭅니다(대부분의 NVMe SSD가 작동하는 범위는 0°C에서 70°C 사이입니다).

과열의 결과로 성능 손실만 있는 것이 아닙니다. 페이스북의 데이터 센터에 대한 종합 연구에서는 과열이 SSD의 데이터 무결성과 수명에 부정적인 영향을 준다고 결론지었습니다. 드라이브의 온도가 50°C 이하로 유지되면 더 오래 사용할 수 있습니다. PCI-E NVMe SSD가 일반 2.5인치 대안보다 약 10달러 정도 비싼 것은 속도와 케이블 없는 편리함을 고려하면 합리적이지만, 성능과 수명이 저하되는 것은 이상적이지 않습니다.

NVMe SSD에 방열판이 필요합니까?

방열판이 유용한지 확인하기 위해, 맨눈으로 NVMe SSD가 얼마나 심하게 과열되는지를 조사했습니다. 우리는 또한 세 가지 다른 M.2 SSD 방열판과 이들이 드라이브를 얼마나 효과적으로 식히는지를 실험했습니다. 첫 번째 테스트 후보는 대부분의 현대 메인보드와 함께 제공되고, 두 번째는 유명 브랜드의 애프터마켓 솔루션이며, 세 번째는 저렴한 중국 브랜드입니다.

열 테스트에는 삼성 PM981 NVMe SSD를 사용했습니다. 드라이브는 GPU 바로 위의 높은 대역폭 M.2 슬롯에 설치되어 일관성을 유지했습니다. 냉각 방법별로 5분 정도 지속되는 Crystal Disk Mark 6의 연속 실행 세 번을 드라이브에 적용했습니다. 방열 테스트 전에 유휴 드라이브 온도를 기록하고 각 실행의 최대 온도를 측정했습니다. 주변 온도는 일관성을 유지하기 위해 22°C로 유지되었습니다.

우리의 테스트 시스템은 최신 Ryzen 2세대(젠2 마이크로아키텍처) 플랫폼을 기반으로 하며 새로운 X570 플랫폼은 빠른 PCI-E 4.0 표준을 지원하기 위해 본질적으로 과하드웨어로 설계되어 있어 성능 병목 현상을 일으키지 않아야 합니다. 테스트에 사용된 PC의 사양은 다음과 같습니다:

• 프로세서: AMD Ryzen 5 3600
• CPU 쿨러: Cooler Master MasterLiquid ML240R
• 메인보드: Asus TUF Gaming X570-Plus
• 메모리: 16GB ADATA XPG D41 DDR 3600MHz RAM
• GPU: Gigabyte GeForce RTX 2070 SUPER GAMING OC
• 케이스: NZXT H700i

방열판 없이 M.2 NVMe SSD 사용하기

위의 주요 그래프는 방열판 없이 NVMe SSD를 사용할 때의 유일한 장점을 보여줍니다. 컨트롤러와 NAND 플래시가 PC 케이스 내부의 공기 흐름에 노출되면 방열판이 없는 드라이브는 두 개의 방열판 중 두 개보다 유휴 상태에서 더 낮은 온도로 작동합니다. 알루미늄 방열판과 드라이브 구성 요소 간의 열 결합에 사용되는 열 패드는 낮은 온도에서 열을 발산하는 데 효율적이지 않습니다. 이는 드라이브가 유휴 상태에서 50°C 이하로 유지되기만 하면 되기 때문에 큰 문제는 아닙니다.

하지만 한 순간의 승리는 오래 가지 않으며, 삼성 PM981 NVMe SSD는 Crystal Disk Mark 6 스트레스 테스트에서 1분이 채 지나기 전에 거대한 94°C로 치솟았습니다. Phoenix 컨트롤러를 모니터링하는 온도 다이오드는 드라이브가 열 차단을 하고 있음을 분명히 보여줍니다. NAND 플래시 모듈도 첫 번째 실행에서 61°C까지 올라갑니다. 이후 두 번의 실행에서는 컨트롤러의 열 보호 메커니즘이 작동하여 온도를 96°C로 안정화하지만 성능은 약간 저하됩니다. 그러나 NAND 플래시 메모리는 최대 작동 온도에 위험하게 가까워지기까지 계속 올라갑니다, 69°C.

말할 필요도 없이, 이건 최적이 아닙니다. NVMe 드라이브는 열 차단을 느낄 수 없을 만큼 성능 여지가 많지만, 이러한 높은 온도에 장기간 노출되는 것은 드라이브에 좋지 않습니다.

메인보드와 함께 제공된 방열판 사용하기

대부분의 훌륭한 메인보드는 그리고 거의 모든 Ryzen 2세대 메인보드는 기본 M.2 드라이브 쿨링을 위해 최소한 하나의 M.2 방열판을 제공합니다. 불행히도, 이러한 방열판 중 대다수는 금속량이나 표면적이 충분하지 않습니다. 또한 단 하나의 방열판만 제공되는 메인보드는 NVMe SSD를 GPU 아래와 같은 어색한 위치에 배치하도록 강요합니다. 에어플로우라는 측면에서는 이상적인 상황이 아닙니다.

놀랍게도, ASUS 메인보드와 함께 제공되는 얇고 실망스러운 평면 알루미늄 판조차도 없기보다는 나은 것이죠. 세 번의 실행에서 메인보드 SSD 방열판은 드라이브를 대부분의 제조업체가 권장하는 70°C의 열한계를 잘 유지할 수 있었습니다. 이는 향후 PC 조립 시 메인보드를 쿨링 체계에 신경 써야 할 또 다른 이유입니다.

EKWB EK-M.2 NVMe 방열판

EKWB는 PC 하드웨어 애호가 사이에서 존경받는 이름이며 커스텀 수냉 제품으로 잘 알려져 있습니다. 하지만 같은 제조사의 방열판이 거의 $20의 가격에 출시된 것을 보면서 이 제품이 급하게 재포장된 것인지 의문을 품게 됩니다. 이 방열판은 EKWB의 특유의 재료와 빌드 품질이 없습니다. 마치 이 브랜드가 OEM 계약을 최저 입찰자에게 주고 그 제품을 손 털고 넘어간 듯합니다.

이게 너무 가혹하게 들린다면, SSD와 열적으로 인터페이스해야 하는 부분의 표면 마무리와 양극 산화 처리 품질을 살펴보세요. 알루미늄의 품질과 밀도는 가격이 생각하는 것만큼 좋지 않습니다. 그리고 이것은 성능에도 반영됩니다. 이 $20 짜리 방열판은 기본적인 Ryzen X570 메인보드와 함께 무료로 제공되는 알루미늄 스트립보다 약간 나은 수준입니다. 제 역할을 하긴 하지만 요구하는 프리미엄에 비해 가치는 확실히 없습니다.

Barrowch M.2 OLED 방열판

Barrowch는 EKWB의 중국 동급 브랜드지만 커스텀 수냉 제품이 EKWB보다 훨씬 저렴합니다. M.2 OLED 방열판은 $18의 가격에 슬로베니아 경쟁자보다 크게 저렴하지는 않지만, 더 많은 기능과 장점을 제공합니다. 이 가격으로 당신은 온도 감지 다이오드가 내장된 날카로운 OLED 디스플레이를 얻습니다. 강화유리 측면 패널을 통해 한 번 보기만 하면 귀하의 귀중한 M.2 SSD의 상태를 확인할 수 있습니다.

디스플레이가 방열판의 공기 흐름을 방해하고 열을 악화시킬 것이라는 주장이 있을 수 있습니다. 그러나 이는 방열판을 제작하는 데 사용된 알루미늄의 무게와 밀도가 이를 상쇄합니다. 무게가 훨씬 더 무겁고 EKWB 방열판보다 훨씬 좋은 표면 마감과 양극 산화 품질을 자랑합니다. 제공된 열 패드의 품질도 훨씬 높은 것 같습니다. 이는 성능에서도 충분히 반영되어 Barrowch SSD 방열판은 이전에 테스트된 모든 방열판을 상당한 차이로 능가합니다.

이 방열판은 밀도가 높아 가장 더워지는 데 가장 오랜 시간이 걸립니다. NAND 플래시 온도 측정치가 메인보드 방열판과 비교하여 상대적으로 높은 것은 컨트롤러에서 열을 잘 흡수하고 있음을 나타냅니다. 이는 사실 좋습니다. 일반적인 믿음과는 달리 NAND 플래시는 50°C 이상에서도 최적의 성능을 발휘하며 안전하게 작동하지만, 70°C 이상에서는 데이터 무결성이 손상될 수 있습니다.

메인보드 또는 애프터마켓, 방열판이 필요하다

M.2 NVMe SSD에 방열판이 필요합니까? 우리의 대답은 확실한 YES입니다. NVMe SSD를 설치 후 잊어버리기 쉬운 것도 사실이지만, 이 드라이브들은 일상적인 사용 중에도 과열되어 치명적인 상태에 이를 수 있습니다. 이 드라이브의 높은 성능 척도는 열 차단 효과를 느끼기 어렵게 만들지만, 장기간 고온에 노출되는 것은 수명에 좋지 않다는 것을 의미합니다.

NVMe 쿨링을 위한 다른 방법들

이제 NVME SSD에 방열판이 필요하다는 것을 확립했다면, 더 이상 과열되어 딱딱한 크래커가 되는 것을 원하지 않는다면 방열판이 필요할 것입니다. 그러나 NVMe를 식힐 수 있는 다른 방법도 있습니다.

Barrowch M.2

우리 테스트에 사용한 방열판부터 시작해 보겠습니다. 대략 $20에 무료 배송이 제공되는 Barrowch M.2 OLED 방열판은 매우 매력적입니다. 멋진 OLED 온도 디스플레이는 케이크에 체리처럼 추가됩니다. 새로운 M.2 NVMe SSD에 대해 이미 10배가 넘는 돈을 지출했다면 $18의 투자는 나쁘지 않습니다.

Thermalright 열 패드

방열판과 함께 제공되는 재고 열 패드는 종종 작업을 수행하기에 충분하지만, 열 저항을 한 단계 끌어올리고 싶다면 모든 전문가들은 재고 열 패드를 Thermalright 열 패드로 교체하는 것을 추천합니다. 이는 약간의 실습이 필요한 과정이므로, 방열판이 NVMe를 합리적인 수준으로 식혔다면 꼭 할 필요는 없습니다.

팬 / 액티브 쿨링

메인보드에 여러 개의 M.2 슬롯이 있습니까? 그리고 그 슬롯들이 케이스의 팬 위치와 어떤 관계에 있습니까? PC 케이스에 팬이 있습니까? NVMe가 뜨거운 상태라면, PC의 흡입 팬에서 직접 공기가 불어오도록 배치하는 것을 고려해야 합니다.

어떤 팬을 사용할 것인지에 대한 전체 기사를 작성할 수 있지만, Noctua 케이스 팬은 간단하게 해결하고 싶을 때 매우 신뢰할 수 있는 선택입니다!

GPU에서 멀리 두기

여러 개의 M.2 슬롯이 있다면, 그 중 하나가 GPU와 매우 가까운 위치에 있을 수 있습니다. GPU는 PC 케이스에서 가장 많은 열을 발생시키는 구성 요소이며, NVMe가 그 옆에 있는 것은 바람직하지 않습니다.

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이제 방열판 문제가 해결되었으니, PC를 Cinebench CPU 벤치마크로 테스트해 보시겠습니까? 또는 GPU 스트레스 테스트를 위해 Furmark 사용법에 대한 가이드를 확인하세요.