Las primeras unidades de SSD se promocionaron como un producto mucho más eficientes energéticamente que los HDD. A medida que aumentaban las velocidades con cada generación, también lo hacían los requisitos de energía y esto poco a poco fue generando mucho más calor. Algunas unidades Gen 4 de gama alta ya se benefician enormemente de los sistema de refrigeración dedicados, y es probable que veamos que esa tendencia se generalice con los SSD futuros.
Una refrigeración de algún tipo será indispensable a medida que los dispositivos PCIe 5 comiencen a llegar al mercado.
Sebastien Jean, director técnico de Phison, analizó la situación en una entrevista:
“A medida que la velocidad continúa aumentando con cada nueva generación, nuestro desafío seguirá siendo controlar el calor”, dijo Jean.
Como regla general, Jean señala que cada GB/s adicional de velocidad que ofrece una SSD requiere aproximadamente un vatio adicional de potencia. “Sabes que necesitas más refrigeración cuando haces un benchmark de tu SSD y el rendimiento empieza en 7 GB/s y luego de repente hace 500 MB/s. Cuando ves esa rápida caída, es muy probable que el SSD haya entrado en un modo de throttling térmico”, agregó Jean.
Una forma de reducir los requisitos de energía es reducir la cantidad de canales NAND utilizados por el SSD.
“En términos prácticos, ya no se necesitan ocho canales para saturar la interfaz Gen4 e incluso la Gen5 PCIe. Puede saturar potencialmente la interfaz del host con cuatro canales NAND, y reducir la cantidad de canales back-end reduce la potencia total de SSD por lo general en 20 al 30 por ciento”, dijo Jean.
Otro método es usar un nodo de proceso más pequeño, por ejemplo, pasar de 16 nm a 7 nm. Phison señala que los nodos de proceso más pequeños pueden operar a frecuencias más altas con un voltaje más bajo. Las unidades en nodos más pequeñas también requieren menos energía para alternar los transistores, lo que reduce aún más la energía utilizada y, en última instancia, el calor generado.
A pesar de las mejoras, Jean dijo que espera ver disipadores de calor pasivos con dispositivos Gen 5. “Eventualmente, también necesitaremos un ventilador que empuje el aire directamente sobre el disipador de calor”, agregó.
Si bien no es lo ideal, la refrigeración pasiva/activa es factible con la mayoría de las configuraciones. Sin embargo, las computadoras portátiles y las computadoras de escritorio pequeñas podrían presentar un desafío mayor debido a su tamaño.