Está terminando el verano, pero muchos usuarios han sufrido en sus equipos las altas temperaturas y con ellos sus SSD M.2. La mayoría de las placas actuales de gama alta traen disipadores para este tipo de SSD, pero las de gama media y baja normalmente prescinden de ellos, lo cual es perjudicial para su vida útil por la mayor temperatura donde muchos pueden llegar a perder rendimiento con ello.
La temperatura es clave tanto para la durabilidad como el rendimiento
Con la entrada del bus PCIe 4.0 estamos viendo auténticos monstruos del rendimiento en formato M.2, pero al mismo tiempo sus temperaturas están incrementándose en cierta medida, lo cual está obligando a los fabricantes a incluir de serie disipadores de calor para paliar los efectos adversos.
Actualmente, solo hay una controladora habilitada para PCIe 4.0, la cual es la ya famosa Phison E16, pero otras muchas están en camino, lo cual va a hacer que los rendimientos se vuelvan a disparar y con ello los consumos y las temperaturas, por lo tanto, volveremos a tener un problema que quizás los disipadores convencionales no puedan resolver.
El problema de las temperaturas no es otro que el tan temido throttling, el cual existe para preservar la vida del componente y lo que consigue es reducir el rendimiento del dispositivo -en este caso nuestro SSD M.2 para rebajar la temperatura y mantenerlo a salvo.
Ejemplos como el del gráfico superior (Samsung 970 EVO 2 TB) dejan claro que en apenas 5 minutos de uso intensivo un SSD sin disipación activa o pasiva entra en claro throttling, llegando a temperaturas de casi 80 grados, nada recomendables para un dispositivo basado en NAND Flash.
A mayor temperatura las celdas se degradan a una velocidad más alta, pero sobre todo pierden la carga y producen los llamados saltos de bits. Cuando la temperatura llega al umbral máximo permitido por el SSD las celdas en muchas ocasiones liberan los datos almacenados, algo que explica perfectamente la ecuación de Arrhenius.
La ecuación de Arrhenius o como calcular la aceleración de la descarga de la carga
La ecuación de Arrhenius describe la velocidad de reacción para una temperatura dada (T) junto con la energía de activación (Ea) y se puede usar para calcular la aceleración en la pérdida de carga para cada celda NAND Flash.
Por poner un ejemplo práctico y que se entienda mejor, para un SSD NAND Flash con una especificación de retención de los datos de 1 año, el que el dispositivo esté a 85 ºC acelera el factor de descarga de las celdas hasta 26 veces en comparación con una temperatura de 55 ºC.
Dejando a un lado la resistencia y centrándonos en el rendimiento, la caída de este puede ser muy abrupta en algunos casos, del orden de dos tercios del rendimiento inicial y marcado por el fabricante.
Aquí podemos ver como a partir de los 200 GB escritos el rendimiento baja por el aumento de la temperatura, donde al llegar a 800 GB escritos (aproximadamente 10 minutos de uso intensivo) el rendimiento fluctúa constantemente, hasta marcar mínimos de 658 MB/s desde los 2000 MB/s que puede llegar a rendir.
Por lo tanto y en conclusión, el rendimiento se ve mermado si la temperatura excede el umbral marcado como máximo por la controladora, donde además ponemos en serio riesgo la integridad de nuestro SSD M.2 debido a la degradación de nuestras celdas NAND Flash.
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