&nbsp;&nbsp;&nbsp; Lange Zeit wurde der Temperatur von Speicherger&auml;ten wenig Aufmerksamkeit geschenkt. Da aktuelle PCs jedoch immer kleiner werden und die M.2-SSD-&Uuml;bertragungsschnittstellen (Solid State Drive) die n&auml;chste Generation erreicht haben, stellt sich folgende Frage: Ben&ouml;tigen M.2 SSDs eine W&auml;rmeableitung? Und wenn ja, welche? Sind K&uuml;hlmechanismen wirklich effektiv? Diese Themen scheinen in letzter Zeit st&auml;ndig in aller Munde zu sein. Werfen wir also einen Blick auf die wesentlichen Punkte der W&auml;rmeableitung.

&nbsp;&nbsp;&nbsp; Eine M.2 SSD besteht aus einem Controller, NAND Flash-Speicher und DRAM. Die Energieaufnahme dieser Bauteile w&auml;hrend des Betriebs erzeugt W&auml;rme, wobei die W&auml;rmeentwicklung durch den Controller am h&ouml;chsten ist. Wenn diese W&auml;rme nicht rechtzeitig abgeleitet werden kann, steigt die Gesamttemperatur der SSD mit der Zeit an. Hohe Temperaturen f&uuml;hren dazu, dass sich die Grenzwerte f&uuml;r die Spannung des Flash-Speichers &auml;ndern, was wiederum die Geschwindigkeit beim Lesen und Schreiben von Daten beeintr&auml;chtigt. Die Benutzer k&ouml;nnen eine sp&uuml;rbare Verringerung der &Uuml;bertragungsgeschwindigkeit feststellen (Geschwindigkeitsreduzierung zum Schutz der Daten). Im schlimmsten Fall st&uuml;rzt die SSD ab. Gleichzeitig erh&ouml;ht sich bei hohen Temperaturen auch die Anzahl der fehlerhaften Bl&ouml;cke im Flash-Chip der SSD, wodurch sich die Lebensdauer der SSD verk&uuml;rzt.

🡇 Eine SSD besteht aus einem Controller, NAND Flash-Speicher und DRAM.

&nbsp;&nbsp;&nbsp; Welche K&uuml;hlverfahren sind derzeit auf dem Markt erh&auml;ltlich? Die beiden g&auml;ngigsten K&uuml;hlverfahren sind Luft- und Wasserk&uuml;hlung. Die Luftk&uuml;hlung l&auml;sst sich unterteilen in: d&uuml;nne K&uuml;hlk&ouml;rper, W&auml;rmeleitpads, 3D-K&uuml;hlerrippen, L&uuml;fter usw. D&uuml;nne K&uuml;hlk&ouml;rper bestehen in der Regel aus Materialien mit hoher W&auml;rmeleitf&auml;higkeit wie Aluminium oder Kupfer, die die W&auml;rmeenergie der SSD effektiv leiten k&ouml;nnen, um normale Betriebstemperaturen aufrechtzuerhalten. W&auml;rmeleitpads werden in der Regel aus w&auml;rmeleitenden Materialien hergestellt. Am Beispiel von Graphen l&auml;sst sich die h&ouml;here horizontale W&auml;rmeleitf&auml;higkeit im Vergleich zur vertikalen W&auml;rmeleitf&auml;higkeit nutzen, um sowohl W&auml;rme abzustrahlen als auch die W&auml;rme gleichm&auml;&szlig;ig auf den gesamten K&uuml;hlk&ouml;rper zu verteilen und so eine W&auml;rmeableitung zu erm&ouml;glichen. Nat&uuml;rlich haben verschiedene Materialien unterschiedliche Funktionsprinzipien.

Hochwertige SSDs sind sehr schnell und erzeugen mehr W&auml;rme. Die Aluminiumlegierung wird zu dichten Rippen stranggepresst oder geschnitten, um die Kontaktfl&auml;che zu vergr&ouml;&szlig;ern. Dann wird die W&auml;rmestrahlung genutzt, um die SSD deutlich zu k&uuml;hlen. Bei den bisher genannten Verfahren handelt es sich um passive W&auml;rmeableitung, bei der lediglich der nat&uuml;rliche Luftstrom zur Ableitung der W&auml;rmeenergie von den K&uuml;hlrippen genutzt wird. PCIe Gen5 SSDs der n&auml;chsten Generation sind erheblich schneller und die erzeugten Temperaturen sind entsprechend gestiegen. Die herk&ouml;mmliche passive W&auml;rmeableitung ist unzureichend und erf&uuml;llt die leistungsbezogenen Anforderungen an die W&auml;rmeableitung nicht. Es ist ein &bdquo;aktiver W&auml;rmeableitungsmechanismus&ldquo; erforderlich, z. B. durch einen von einem rotierenden L&uuml;fter erzeugten Luftstrom, der die W&auml;rme von den K&uuml;hlk&ouml;rperrippen ableitet. Dies wiederum beschleunigt die W&auml;rmeableitung, wodurch die SSD ihre Hochgeschwindigkeitsleistung beibehalten kann. Bei der Wasserk&uuml;hlung kann eine gr&ouml;&szlig;ere W&auml;rmemenge durch eine Fl&uuml;ssigkeit aufgenommen werden, die dann zur W&auml;rmeabfuhr an einen Metallradiator geleitet wird. Im Vergleich zur Luftk&uuml;hlung bietet die Wasserk&uuml;hlung eine bessere und stabilere W&auml;rmeableitung. Aus diesem Grund wird die Wasserk&uuml;hlung f&uuml;r Hochleistungscomputer und bei &Uuml;bertaktungs-Enthusiasten immer beliebter.

🡇 Die SSDs der Gen4- und Gen5-Serie von ADATA nutzen entsprechende W&auml;rmeableitungsverfahren zur differenzierten Produktpositionierung

&nbsp;&nbsp;&nbsp; Zus&auml;tzlich zu den oben genannten Verfahren der W&auml;rmeableitung kombinieren einige Anbieter auch mehrere Methoden, um zus&auml;tzliche K&uuml;hleffekte zu erzielen. Am Beispiel der beiden patentierten PCIe Gen5 SSDs von ADATA kombiniert das Modell LEGEND 970 die passive K&uuml;hlung durch dreidimensionale K&uuml;hlrippen mit der aktiven K&uuml;hlung durch L&uuml;fter, um die Wirkung der Luftk&uuml;hlung zu maximieren. Au&szlig;erdem ist die Oberfl&auml;che der 3D-K&uuml;hlerrippen mit einer &bdquo;supraleitenden thermischen Oberfl&auml;chenkristallisation&ldquo; beschichtet. Durch die hohe W&auml;rmeableitung und die gleichm&auml;&szlig;ige Temperaturverteilung durch diese Kristalle ist die W&auml;rmeableitung der LEGEND 970 SSD insgesamt 18 % besser als bei SSD-K&uuml;hlk&ouml;rpern ohne L&uuml;fterkomponente. Project NeonStorm ist die erste M.2 SSD in der Branche, die Wasserk&uuml;hlung und L&uuml;fter einsetzt. Nachdem die K&uuml;hlfl&uuml;ssigkeit W&auml;rme aufgenommen hat, &uuml;bertr&auml;gt sie diese auf Leitungen aus einer Aluminiumlegierung. Diese leiten die W&auml;rme &uuml;ber L&uuml;fter an beiden Enden des K&uuml;hlers ab, wodurch ein vollst&auml;ndiges Konvektionssystem entsteht.

🡇 Gen5 SSD und patentiertes Wasserk&uuml;hlungsdesign von ADATA mit integrierter Luftk&uuml;hlung und Nano-W&auml;rmeableitungsbeschichtung

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Lange Zeit wurde der Temperatur von Speichergeräten wenig Aufmerksamkeit geschenkt. Da aktuelle PCs jedoch immer kleiner werden und die M.2-SSD-Übertragungsschnittstellen (Solid State Drive) die nächste Generation erreicht haben, stellt sich folgende Frage: Benötigen M.2 SSDs eine Wärmeableitung? Und wenn ja, welche? Sind Kühlmechanismen wirklich effektiv? Diese Themen scheinen in letzter Zeit ständig in aller Munde zu sein. Werfen wir also einen Blick auf die wesentlichen Punkte der Wärmeableit