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MSI M.2 Shield aumenta la temperatura degli SSD?

AGGIORNAMENTO: riportiamo la posizione di MSI in merito ai test di GamerNexus. A seguire l'articolo originale.

Circa la notizia delle prestazioni dell'M.2 Shield da parte di GamerNexus, vorremmo precisare quanto il risultato del test derivi da una metodologia di test risultata poi errata e per la quale il nostro ufficio nazionale americano è già al lavoro con GamerNexus stessa. Già in queste settimane, dal lancio delle schede madre serie 200, riviste di assoluto pregio e importanza come Bit-Tech e Kit Guru (rispettivamente qui e qui) hanno svolto test indipendenti e hanno chiaramente potuto constatare le reali differenze con l'uso di M.2 Shield assieme a dischi NVMe di ultima generazione (rispettivamente Samsung per Bit-Tech e Toshiba/OCZ per KitGuru). Rimaniamo a disposizione tramite i nostri canali mail (it.assistenza@msi.com) e social (https://www.facebook.com/MSIItalia/) per offrire ogni supporto necessario a chi desideri maggiori informazioni.

Gli appassionati di hardware sanno che il confine fra verità e marketing a volte è labile, altre è ben marcato. Se ci leggete spesso, sapete che potremmo citare molti esempi, ma non vogliamo annoiarvi. Andiamo al punto.

Da qualche tempo gli SSD in formato M.2 si stanno ritagliando una fetta di mercato sempre maggiore grazie a prestazioni migliori (figlie della connettività PCIe e del protocollo NVMe), un ingombro ridotto e l'aver reso superflui due cavi.

ssd m2 01

Questo tipo di SSD però preoccupa per il possibile throttling termico, ossia la riduzione delle prestazioni causata delle alte temperature operative. Di fatti la compattezza dell'SSD M.2, con controller e chip NAND assiepati su un circuito stampato ridotto, fa sì che questi componenti possano raggiungere alte temperature sotto carico. Ad amplificare il problema c'è anche il posizionamento degli slot M.2 sulle motherboard, spesso appena al di sotto del primo slot PCIe x16 dove s'inserisce la scheda video.

Un esempio su tutti è la ASRock Z170 Extreme 6, una scheda madre di fascia medio-alta. Come si può vedere, lo slot M.2 – in cui è installato un Samsung SM951 NMVe da 512GB – è situato fra il primo slot PCIe x16 ed il secondo PCIe 1x quindi sarà completamente coperto da qualsiasi scheda video dual slot.

ssd m2

La preoccupazione nasce dal fatto che una scheda video, per quanto fresca possa essere, soffierà aria a 50~90°C proprio sull'SSD, il che non è un bene per un componente elettronico. Fortunatamente possiamo rassicurarvi: sopra il Samsung SM951 NVMe da 512 GB in fotografia è stata montata una Zotac GTX 1070 AMP!, ma le temperature rilevate sull'SSD in condizioni reali non sono mai salite oltre i 60°C.

Se ci pensate bene, sono rare le occasioni in cui sia l'SSD che la VGA lavorano sotto massimo carico. Se prendete il gaming come scenario, la scheda video potrà sicuramente essere sotto sforzo, ma l'SSD sarà quasi sempre in idle o, al massimo, si attiverà per fare delle letture. L'unico scenario in cui entrambi i componenti potrebbero essere davvero stressati è il video editing con CUDA/OpenCL di file memorizzati sull'SSD. Solo in questo caso si creeranno condizioni di carico elevato simultaneo per entrambi i componenti.

msi z270 gaming pro carbon m2 shield

Proprio questa preoccupazione – per quanto almeno in parte infondata – ha portato alcuni produttori ad introdurre i cosiddetti "Heat Shield" sulle proprie motherboard. MSI è tra questi: lo include in alcune schede madre come la Z270 Gaming Pro Carbon.

Nel caso specifico l'Heat Shield è una sottile lamina di alluminio liscio che, sul lato a contatto con l'SSD, ha un pard termico che dovrebbe trasferire il calore dai chip al metallo, aiutando a ridurre la temperatura operativa dei componenti. Chi vi scrive è sempre stato molto scettico sull'efficacia di queste soluzioni e, di conseguenza, anche sulla loro reale necessità. Se ci si pensa bene, è un po' strano che un componente così semplice possa davvero riuscire a svolgere due ruoli diametralmente opposti, ossia tenere il calore della VGA lontano dall'SSD e, allo stesso tempo, dissipare quello prodotto dall'SSD stesso.

Lo stesso dubbio dev'essere venuto anche ai ragazzi di GamersNexus che, con riferimento all'M.2 Shield di MSI, hanno svolto alcuni test e fatto notare due cose interessanti: la prima è che questo "scudo termico" non avvolge il lato inferiore dove, di solito, sono saldati il controller, la RAM e chip di memoria; la seconda è che sembra più una protezione che un radiatore, tant'è vero che non c'è alcuna superficie aggiuntiva che aiuti a dissipare il calore.

Il video su YouTube di GamersNexus

Per quanto già il primo punto sia importante, il secondo rappresenta invece un fattore critico perché, come tutti sappiamo, per dissipare adeguatamente il calore è necessario un sistema attivo (ad esempio una ventola) e/o una superficie maggiore, magari ricorrendo a delle alette. In questo caso non abbiamo né l'una né l'altra soluzione e, in aggiunta, il pad termico usato non è esattamente il più sottile che si sia mai visto tanto che sarebbe stato meglio se non ci fosse stato.

In definitiva, la logica e la ragione suggeriscono che un Heat Shield realizzato in questo modo non possa apportare alcun reale beneficio e, anzi, potrebbe peggiorare la situazione intrappolando calore fra i chip e la lamina di metallo, impedendo al SSD di essere raffreddato anche solamente da qualche flusso d'aria indiretto.

Per analizzare specificatamente l'M.2 Shield di MSI, Steve Burke di GamersNexus ha assemblato un sistema basato su una MSI Z270 Gaming Pro Carbon, su cui ha inserito un Intel Core i7-7700K, DDR4-3200 e un SSD M.2 un Kingston HyperX Predator. Per rilevare le temperature Burke ha usato una termocamera per rilevare i punti caldi sull'SSD, quindi ha posizionato in corrispondenza degli stessi un paio di termocoppie per effettuare le rilevazioni mentre una terza misurava la temperatura dell'aria. I dati estratti sono stati espressi sia in termini assoluti (temperature massime registrate) sia in termini relativi sotto forma di DeltaT, ovvero di differenza fra la temperatura rilevata sul componente e quella ambiente.

Per stressare il Kingston HyperX Predator è stato usato IOMeter configurato in modo che scrivesse blocchi sequenziali da 128 KB per 60 minuti, uno scenario ben più impegnativo di qualsiasi uso reale.

m2 ssd shield temps delta
I risultati dei test di GamersNexus

Nel grafico sono mostrati i risultati delle rilevazioni divise fra temperature rilevate con e senza M.2 Shield nella parte superiore dell'SSD ("Top", quella a contatto con il pad termico e l'Heat Shield) e nella parte inferiore ("Bottom", quella che resta sul lato rivolto verso la scheda madre). I numeri lasciano poco spazio a interpretazioni: in condizioni di riposo (idle) l'Heat Shield fa guadagnare un paio di gradi alla parte superiore che, però, si dimezzano quando si passa a una situazione di massimo carico; al contrario, la parte inferiore dell'SSD risulta più calda di 4 °C in entrambi gli scenari, con un aumento di 5 °C per il controller.

m2 ssd shield temps not delta
I risultati dei test di GamersNexus

Passando dalla misurazione in termini di DeltaT alle temperature assolute, la differenza è forse ancora più preoccupante: il lato inferiore dell'SSD passa da 36,9/89,6 °C (idle/carico) senza Heat Shield a 41,1/93,6 °C con la copertura montata, mentre il controller passa rispettivamente da 29/70,9 °C a 33/75,05 °C. Si tratta di pochi gradi e di temperature comunque elevate ma tenete conto che per molti SSD questo significa passare da una condizione di stress a una di throttling termico, il che non è sicuramente ciò che si desidera.

Tirando le conclusioni, Steve Burke consiglia di non fare affidamento su queste soluzioni, in quanto potrebbero essere più deleterie per le prestazioni che altro. L'idea di fondo non è del tutto sbagliata, ma sembra che nel caso specifico non sia stata implementata nel migliore dei modi. Forse una soluzione che copra entrambe le facce potrebbe essere più efficace, soprattutto se si riuscisse a garantire una maggiore superficie, unitamente a pad termici con un elevato valore di conducibilità termica.

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