Blog

May 27, 2023

Comprendre la surchauffe du SSD et que faire à ce sujet

Getty Images/iStockphoto Même si les fournisseurs de stockage aiment présenter leurs produits comme étant « cool », la vérité est que le matériel de stockage génère de la chaleur, en grande partie. Trop de chaleur dans un SSD peut affaiblir son

Getty Images/iStockphoto

Même si les fournisseurs de stockage aiment qualifier leurs produits de « cool », la vérité est que le matériel de stockage génère de la chaleur, en grande partie. Trop de chaleur dans un SSD peut affaiblir ses performances et son endurance.

Il existe plusieurs raisons pour lesquelles un SSD surchauffe. Un dissipateur thermique n’est qu’un moyen d’atténuer le problème.

La plupart des disques SSD couramment utilisés dans les applications commerciales et grand public risquent de surchauffer. Les SSD peuvent devenir chauds pour diverses raisons. Le problème fondamental réside dans la propriété de la résistance électrique, un problème omniprésent dans tous les appareils électroniques. Les SSD ne font pas exception.

La chaleur n'a pas toujours été un problème pour les SSD. Les générations précédentes de cette technologie, telles que les SSD SATA simples et peu performants, ne présentaient pas vraiment de problèmes thermiques. Aujourd'hui, lorsque les gens parlent de surchauffe des SSD, ils font presque toujours référence aux SSD hautes performances qui utilisent la spécification d'interface NVMe. Les SSD NVMe hautes performances actuels offrent des taux de transfert de données plus élevés que leurs prédécesseurs. Ils ont une capacité de traitement bien supérieure à celle d’avant. Tout ce matériel supplémentaire et dense et ces taux d’activité de stockage plus élevés se traduisent en chaleur.

À quel point il fait chaud ? Une puce mémoire NAND grand public typique fonctionne à des températures allant de 0 à 70 et 85 degrés Celsius (158 à 185 degrés Fahrenheit). Sans dissipateur thermique, un SSD Gen3x4 atteindra 70 degrés Celsius en trois minutes, en supposant une température ambiante de 25 degrés Celsius. Un SSD Gen4x4 atteindra 70 degrés en 40 secondes. Lorsque la puce atteint 70 degrés Celsius, les problèmes commencent.

Ce problème est d’autant plus grave que les SSD s’accélèrent avec l’évolution de la technologie PCIe, qui se dirige désormais vers la Gen5. Le défi pour les fabricants de SSD est de continuer à augmenter les performances, tout en gérant la chaleur générée par le contrôleur SSD et les autres composants.

La résistance électrique est la principale raison pour laquelle les SSD surchauffent. D’autres facteurs peuvent exacerber cette loi physique fondamentale. Un SSD M.2 NVMe peut exécuter des millions de processus simultanément. Cela augmente à chaque génération de SSD.

De plus, le flash NAND ne fonctionne pas de manière isolée. Le lecteur est généralement hébergé dans un élément matériel qui peut également contenir un circuit intégré de contrôleur et d'autres composants électroniques générateurs de chaleur emballés dans un espace limité sur la carte de circuit imprimé (PCB). Le SSD peut être conçu avec plusieurs empilements de puces par puce. Dans certains cas, la conception est double face, ce qui est bon pour l'efficacité de l'espace mais agit comme un isolant de type sandwich pour le PCB en cuivre intérieur.

Si le SSD est logé dans un boîtier dont le flux d’air est limité, voire inexistant, le problème de chaleur s’aggravera. Si la plate-forme est sans ventilateur, cela aggravera encore les problèmes de refroidissement. La température ambiante de l'appareil contenant le SSD, ainsi que la température de la pièce où il se trouve, contribuent également aux problèmes thermiques du SSD. Bien que cela puisse poser moins de problèmes dans un centre de données bien refroidi, si le SSD fonctionne sur un PC à haute vitesse avec d'autres appareils sur la carte mère générant de la chaleur, l'environnement ambiant peut facilement atteindre 50 degrés Celsius. À cette température, le disque est sur le point de dépasser ses limites thermiques, même au repos.

La surchauffe détériore les performances d'un SSD M.2 NVMe et endommage sa conservation et son endurance des données. Les SSD conservent les données en piégeant les électrons dans la grille du transistor. En détectant le nombre d’électrons, le SSD fait la distinction entre les zéros et les uns qui composent les données numériques.

Une chaleur excessive provoque une augmentation de l'énergie des électrons dans le piège à charge/grille flottante du lecteur, ce qui facilite leur fuite, ce qui signifie un nombre plus élevé d'erreurs sur les bits. S'il y a trop d'erreurs sur les bits, des erreurs irréparables se produisent.

En outre, les changements de température pendant le fonctionnement du périphérique SSD peuvent également entraîner un effet de « température croisée », dans lequel le disque écrit à basse température mais lit à une température élevée. Lorsque la température passe de bas en haut ou de haut en bas, la tension de seuil se déplace de manière significative, provoquant l'apparition de bits d'échec.