Gli SSD NVMe PCIe 5.0 di fascia alta apparentemente richiedono un raffreddamento attivo: Phison parla di soluzioni per aggirare questo su computer portatili e PC compatti

Phisonil blog ufficiale di Phison ha recentemente pubblicato un'intervista compilata con il Chief Technical Officer dell'azienda Sebastien Jean, dove rivela che i prossimi SSD PCIe 5.0 NVMe potrebbero diventare piuttosto caldi e potrebbero richiedere un raffreddamento attivo. D'altra parte, Phison è consapevole che tali misure sono impraticabili per i computer portatili o i PC desktop di piccolo fattore di forma, e Jean parla anche di modi per mitigare le temperature in aumento senza impiegare soluzioni di raffreddamento ingombranti. I primi SSD NVMe PCIe 5.0 di grado consumer dovrebbero essere disponibili verso la fine di quest'anno, e, essendo Phison il principale fornitore di chip controller SSD, l'azienda ha testato soluzioni di gestione del calore, poiché l'aumento delle velocità, dei throughput I/O e delle capacità più elevate possono portare a una maggiore generazione di calore

Mentre SSD PCIe Gen4 vanno il più delle volte bene senza un diffusore di calore, Gen5 sta alzando la posta in gioco e Jean stima che per ogni GB/s di velocità in più, un SSD richiederebbe circa un watt in più di potenza. Dal momento che PCIe 5.0 opera tipicamente a 10-12 GB/s, questo significherebbe un ulteriore 6 W rispetto agli attuali design Gen4. Potrebbe non sembrare molto, ma per i dischi NAND strettamente imballati NAND chip, questo cambia completamente le specifiche termiche che devono essere regolate per evitare lo strozzamento termico.

Jean continua sottolineando che la memoria NAND in genere funziona senza problemi tra 0 e 70-85 gradi Celsius, a seconda del grado di memoria. "E quando il calore sale, la ritenzione dei dati nella NAND scende. Il controller e tutti gli altri componenti [...] sono buoni fino a 125 gradi Celsius, ma la NAND no, e l'SSD andrà in arresto critico se rileva che la temperatura della NAND è superiore a 80 gradi Celsius o giù di lì" Le temperature operative ottimali per gli SSD di solito oscillano tra i 25 e i 50 gradi Celsius.

Una soluzione per evitare che gli SSD PCIe Gen5 diventino troppo caldi nei computer portatili e nei desktop compatti è quella di utilizzare nodi di produzione più piccoli. Jean spiega che i chip NAND potrebbero ottenere una migliore gestione termica scendendo da 16 nm a 7 nm nodi. "I nodi di processo più piccoli possono operare a frequenze più alte con una tensione inferiore. Inoltre, è necessaria meno energia per attivare i transistor, il che a sua volta riduce la potenza utilizzata. Usare meno energia significa che l'SSD genera meno calore" Tuttavia, questo può anche aumentare i costi di produzione.

Un altro modo per mitigare l'aumento delle temperature è la riduzione dei canali NAND. Grazie a una migliore velocità del bus ONFI, "non hai più bisogno di otto canali per saturare l'interfaccia PCIe Gen4 e anche Gen5. Si può potenzialmente saturare l'interfaccia host con quattro canali NAND, e la riduzione del numero di canali back-end riduce la potenza totale dell'SSD tipicamente dal 20 al 30%", spiega Jean.

Per le future generazioni di SSD, Jean raccomanda di cambiare completamente il connettore. "Il connettore diventerà un collo di bottiglia per i futuri aumenti di velocità. Quindi si stanno sviluppando nuovi connettori che saranno disponibili nei prossimi anni. Aumenteranno notevolmente sia l'integrità del segnale che la capacità di dissipazione del calore attraverso la conduzione alla scheda madre. Questi nuovi connettori potrebbero permetterci di evitare di mettere ventole sugli SSD"

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