Temperatursensor

SSD Überhitzung

Obwohl Einigkeit darüber besteht, dass Solid State Drives im Gegensatz zu herkömmlichen Festplatten keine Kühlung benötigen, gilt dies nicht unbedingt für SSDs, die das obere Ende der Performance-Range bedienen.

Mit einer wachsenden Anzahl von digitalen Audio- oder Videoproduktionen oder Spiele- und Unternehmensanwendungen werden in den letzten Jahren immer größere Datenmengen verarbeitet und transferiert. Eine PCI Express SSD bietet heute bis zu 6-Mal so hohe Übertragungsraten wie eine SATA III SSD. Das macht PCIe zu einer beliebten Wahl für diejenigen, die auf hohe Geschwindigkeit und erstklassige Leistung aus sind. Gleichzeitig geht der Trend in Richtung immer kleiner werdender Formfaktoren, was jedoch einige Herausforderungen in Bezug auf den Stromverbrauch und die Wärmeentwicklung des Speichermediums birgt.

Wenn ein Speichermedium über einen längeren Zeitraum bei zu hoher Temperatur betrieben wird, sind nicht nur die Komponenten störanfälliger, sondern es kann auch zu einer verkürzten Lebensdauer der SSD und unter Umständen zu Datenverlust führen. Daher müssen proaktiv Maßnahmen ergriffen werden, um eine Ableitung der Wärme zu gewährleisten.

Der Temperatursensor und seine Funktionsweise

Thermisches Drosseln ist einer der effektivsten Workarounds für diese Situation.

Ein Temperatursensor sammelt in Echtzeit die thermischen Informationen einer SSD und stellt Temperaturmessungen für den Plattform-Host oder für den SSD Controller zur Verfügung. Wenn die Temperatur der SSD einen bestimmten Schwellenwert überschreitet, werden die Lese-/Schreibgeschwindigkeiten de Geräts gedrosselt, damit die SSD innerhalb eines gewünschten Temperaturbereichs arbeiten kann. Die Sicherstellung, dass die Temperatur der SSD dieses kritische Niveau nicht überschreitet, ist entscheidend für die Haltbarkeit der SSD.

Der Sensor erhält thermische Informationen für eine intelligentere SSD-Steuerung, durch welche die Leistung der SSD bei kritischen Temperaturen zu Gunsten einer verlängerten Lebensdauer vorübergehend gedrosselt wird. Auf diese Weise können die Zuverlässigkeit des Geräts und die Integrität der Daten langfristig gesichert werden.

Transcends Lösung

Sowohl die DRAM-Module von Transcend als auch die PCIe-SSDs sind mit Temperatursensoren mit unterschiedlichen Temperaturkontrollmechanismen ausgestattet.

Für die ECC und Registered DIMM Speichermodule von Transcend wird der Temperatursensor mit der Host-Plattform verbunden. Dabei wird der Benutzer in die Lage versetzt, die Temperatur eines laufenden Speichermediums aus dem EEPROM zu lesen. Wenn die Gerätetemperatur den voreingestellten Schwellenwert der Plattform überschreitet, der im BIOS festgelegt werden kann, kann der Host eine zusätzliche Kühlhilfe aktivieren, um den Wärmeabfuhrprozess zu beschleunigen.

Auch die PCIe SSD-Serie von Transcend verfügt über einen integrierten Temperatursensor und arbeitet mit in der Firmware definierten Profilen, um eine Drosselungsfunktion zu ermöglichen, z.B. schrittweise Reduktion der Leistung. Die Firmware im Controller überwacht kontinuierlich die SSD-Temperatur. Die Plattform fordert diese Informationen dann über die PCIe-Schnittstelle vom Controller an.

Eine solche mehrstufige Drosselung funktioniert unter Angabe eines niedrigeren Schwellenwerts A und eines höheren Schwellenwerts B. Wenn die SSD zu überhitzen beginnt, erreicht sie zunächst die Temperatur A, woraufhin der Host den Messwert empfängt und eine erste Leistungsdrosselung einleitet. Wenn die Temperatur weiterhin zunimmt und schließlich B erreicht, wird eine zweite Drosselung ausgelöst, so dass die SSD-Temperatur sich wieder normalisieren kann. Das Gerät setzt die Überwachung fort, bis die SSD-Temperatur wieder unter den Wert A sinkt.

Nachfolgend sind die verschiedenen Phasen der Drosslung der Transcend SSD und ihre gedrosselte Leistung aufgeführt.


*Temperatur und Leistung können aufgrund von Umgebungsfaktoren oder je nach den verwendeten Produkten, Plattformen oder Firmware-Versionen variieren.

Zusammenfassung

Durch die Verwendung des Temperatursensors ist ein Speicher-Gerät in der Lage, Temperaturveränderungen zu überwachen und sich vor möglichen Schäden durch Überhitzung zu schützen. Darüber hinaus können Plattformentwickler und -nutzer mit den gesammelten thermischen Informationen ein Kontrollsystem einrichten, das auf Ihre individuellen Bedürfnisse zugeschnitten ist. Mit diesem Schutzmechanismus kann die Datensicherheit gewährleistet und die Zuverlässigkeit des Gesamtsystems optimiert werden.

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