Immagine copertina generata con l’intelligenza artificiale
I dissipatori M.2 integrati nelle schede madri dovrebbero aiutare gli SSD a mantenere temperature sotto controllo, ma la loro presenza non significa necessariamente che il raffreddamento sia efficace. Un test condotto da Tom’s Hardware su 20 motherboard moderne, basate su piattaforme Intel e AMD, ha infatti evidenziato un problema legato al contatto tra dissipatore e unità SSD: solo 6 schede madri su 20 hanno mostrato un contatto completo.
La questione assume particolare importanza con gli SSD PCIe 5.0, sempre più veloci ma anche più inclini a produrre calore. Quando le temperature diventano troppo elevate, entra in funzione il thermal throttling, con una conseguente riduzione delle prestazioni.
Metodologia dei test sui dissipatori M.2
Il team di Tom’s Hardware ha analizzato il dissipatore M.2 principale collegato allo slot PCIe 5.0 superiore di 20 diverse schede madri Intel e AMD. L’obiettivo era verificare quanto efficacemente il sistema di raffreddamento integrato riuscisse a entrare in contatto con l’SSD.
Il punto centrale dell’analisi riguarda il pad termico, il materiale che deve trasferire il calore dall’unità al dissipatore. La presenza di uno spazio tra le due superfici può infatti limitare la capacità del sistema di smaltire il calore prodotto dal drive.
Solo 6 motherboard garantiscono un contatto completo
Il risultato è stato piuttosto sorprendente: soltanto 6 delle 20 motherboard testate hanno garantito un contatto completo tra il dissipatore e l’SSD.
Il problema nasce anche dalle caratteristiche dello standard M.2. Il PCI-SIG stabilisce infatti le altezze massime (Z-height) per le unità a singola e doppia faccia, ma lascia ai produttori delle schede madri la scelta, tra gli altri aspetti, dello spessore del pad termico.
La situazione è quindi più complessa di quanto possa sembrare. Un pad deve essere sufficientemente spesso da colmare lo spazio disponibile, ma una compressione eccessiva può ridurne l’efficienza. Esiste dunque una sorta di zona ideale di pressione, difficile però da raggiungere in modo uniforme considerando che le dimensioni degli SSD possono variare.
Quando il calore fa perdere prestazioni all’SSD
Il problema diventa particolarmente evidente durante i trasferimenti di dati prolungati. Gli SSD moderni possono infatti raggiungere temperature elevate e, una volta superata la soglia critica, ridurre automaticamente le proprie prestazioni per contenere il calore.
Tom’s Hardware ha utilizzato per il test un Transcend 260S 2TB PCIe 5.0 privo di dissipatore. L’unità ha iniziato a rallentare dopo circa 50 secondi, passando da poco meno di 4.000 MB/s a circa 1.700 MB/s. In seguito, dopo essere scesa sotto la temperatura critica, è temporaneamente tornata a velocità superiori, per poi rallentare nuovamente.
In una fase successiva il drive è arrivato a circa 600 MB/s, oltre sei volte più lento rispetto alle prestazioni sostenute iniziali.
Perché progettare un dissipatore M.2 non è così semplice
A prima vista, raffreddare un componente delle dimensioni di un piccolo stick potrebbe sembrare un compito semplice. In realtà, la progettazione dei dissipatori M.2 deve tenere conto di diversi fattori.
In generale, maggiore è la massa del dissipatore e maggiore è la sua superficie, migliore tende a essere la capacità di raffreddamento. Entrano però in gioco anche l’efficienza del pad termico, il flusso d’aria all’interno del case e soprattutto il contatto fisico con l’SSD.
La varietà delle unità M.2 rende quest’ultimo aspetto particolarmente delicato: un sistema progettato per una determinata altezza può non adattarsi allo stesso modo a un altro SSD.
Thermal throttling, ecco cosa può succedere
Il thermal throttling si manifesta generalmente con una brusca caduta della velocità di trasferimento, che può assumere la forma di un netto crollo delle prestazioni oppure di un andamento a “denti di sega”: la velocità diminuisce quando l’unità raggiunge la temperatura critica, quindi risale dopo il raffreddamento.
Alcuni SSD possono persino tornare temporaneamente a PCIe 4.0 per limitare la banda disponibile e ridurre il calore.
Va comunque considerato che per arrivare a questi livelli servono trasferimenti molto consistenti, spesso superiori ai dieci minuti. Non è quindi un comportamento destinato necessariamente a manifestarsi durante le normali attività quotidiane, mentre può diventare più rilevante con carichi di lavoro particolarmente pesanti e prolungati.
Il contatto resta il punto chiave del raffreddamento
Il test mostra quindi che avere un dissipatore M.2 sulla motherboard non equivale automaticamente ad avere un raffreddamento efficace. Il contatto tra pad termico e SSD rappresenta un elemento fondamentale per trasferire il calore verso il dissipatore.
La difficoltà sta nel trovare il giusto equilibrio tra spessore e compressione del pad, tenendo conto delle diverse altezze previste per le unità M.2 a singola e doppia faccia. È proprio questa variabilità a rendere complessa la progettazione di un sistema capace di funzionare correttamente con SSD differenti.
Fonte: Tom’s Hardware.
Fonte: Tom’s Hardware
