WD gen4 SSD (500GB) を注文しましたが、ヒートシンクが付属しておらず、発熱の問題が報告されています。
ノートパソコンを開けてみると、SSD スロットの近くに空気の流れがないようです。マザーボードとフレームの間に約 11 mm の隙間があることがわかりました。
オンラインストアでは、厚さ 1mm の薄い銅板 (およびおそらく収まらない厚さ 12mm のパッシブ クーラー) と、7mm ～ 9mm (6.6mm + 2.4mm 押し込まれる上部) のアルミニウム板を見つけました。
私のシナリオにはどちらが適しているでしょうか?
また、私が間違っていて、gen4 SSD は問題がない限り熱くならないという場合はお知らせください。
答え1
パッシブ ヒートシンクは、熱を吸収できる質量を提供するとともに、熱を放散するためのより大きな表面積を提供します。
m.2 SSD の問題は、コントローラー チップとフラッシュ メモリの周囲に熱が集中することであると考えられます。フラッシュ チップが 1 つしかない場合 (安価な SSD)、すべての熱が小さな領域に集中していることを意味します。熱が集中している小さな領域は悪影響を及ぼします。
ヒートシンクは熱を吸収し、デバイスの表面領域全体に均等に分散します。これにより、ヒートシンクの表面全体に熱が分散され、個々の部品を冷却するのに役立ちます。発生する熱の量は同じですが、分散できるため、特定の領域に集中する全体的な熱が軽減されます。
ヒートシンクは、高負荷時に効果的に熱を「緩衝」できる質量も提供します。小さなプラスチックチップは負荷がかかるとすぐに熱くなり、熱を逃がすのに苦労します（そしてあなたのケースではパフォーマンスが低下します）。しかし、負荷がなくなると、熱をゆっくりと逃がす必要があります。ヒートシンクの質量により、熱は逃げ場があるものの、ヒートシンクの金属の周りを「流れる」ため、ピーク温度が低くなり、ホットスポットの平均温度がわずかに低くなります。インターネットからのランダムグラフデモでは、青い線がヒートシンクなしのコントローラー、緑の線がヒートシンクありのコントローラーになると思います。時間の経過とともに、ピークが大幅に減少し、全体的に滑らかなグラフになります。
これは、大きな金属の塊の方が小さな金属の塊よりも「熱容量」が大きいと考えることができます。
ヒートシンクの表面積が SSD チップ自体よりも大きいということは、ヒートシンクの周囲にわずかな空気の流れがあっても、より効率的に熱を空気に伝達できるため、全体的な温度がわずかに低くなることを意味します。
ヒートシンクなしでも正常に動作できる低熱出力デバイスの場合、熱を吸収して分散する何かを使用する方が、まったく使用しないよりも効果的です。
銅はアルミニウムよりも熱伝導率が優れていますが、SSD が発する熱量に関しては大きな違いはないでしょう。アクティブな冷却が行われていないということは、ヒートシンクの実際の質量がより大きな違いを生むことを意味します。同じ熱出力でも質量が大きいほど平均温度が低くなるからです。優先順位は次のとおりです。
- 最大のヒートシンク、12mm のヒートシンクが収まる場合は、質量が大きいため最適です。
- 6～7mmのヒートシンクは、部品から熱を奪い、熱をより均等に分散させる質量を提供する。
- 1～2mmの薄い銅製ヒートシンクは熱容量は低くなりますが、利用可能な表面積全体に熱をより均等に分散します。
- ヒートシンクがまったくない場合は最悪です。
答え2
銅は体積あたりの熱伝導率が高く、アルミニウムは重量とコストあたりの熱伝導率が高くなっています。ヒートパイプはどちらよりも優れています。デバイスとヒートスプレッダーの間の熱伝導コンパウンドは、それらの間の絶縁空隙を排除しようとします。
銅はアルミニウムよりも比熱が高いため、同じ体積でより多くの熱を吸収できます。
しかし、熱を単に移動させるのではなく、実際に熱を取り除くための空気の流れを備えたヒートシンク/ラジエーターがなければ、長期的にはどれも役に立ちません。