徹底解決高性能SSD過熱問題！利民HR-10 2280 PRO散熱器上手
時間：2023-08-18 09:00:46
NVMe固態硬盤進入更高速率的PCIe 4.0與PCIe 5.0時代后，也面臨著許多高性能硬件的通病，那就是更高的發熱量。
(資料圖片)
據了解，從PCIe 3.0進化至PCIe 4.0，在通道和性能獲得喜人提升的同時，NVMe固態硬盤的功耗從6W提升至9W上下，也增長了近50%，最新的PCIe 5.0固態硬盤則將功耗數字提升至10W以上。
更高的功耗、更巨量的讀寫操作使得高端NVMe固態硬盤需要更高效的散熱，以此保障其性能穩定與數據安全。
此前，我們看到各品牌主要采用以金屬材質箔片為形式的散熱標簽，將其覆蓋至主控、緩存、顆粒一側，或是粘貼在沒有元件的盤身背面，用于平均和分散熱量。此外在硬盤固件中也普遍存在溫控策略，在傳感器發現盤身溫度過高時通過降頻等方式控制性能，減少發熱。
當然，不同硬盤的性能與發熱水平不盡相同，具體的溫控策略也各有不同，由此會產生我們在測試中發現的一部分性能波動、降速等現象。
外部的散熱解決方案在我們的DIY中同樣常見。將固態硬盤安裝在主板上，自然就能借助機箱風道帶走表面熱量，更進一步的做法則是一部分主板配備的固態硬盤散熱裝甲，更大面積的金屬片通過導熱墊與固態硬盤表面貼合，能夠有效提升均熱與散熱效果。
PCIe 4.0固態硬盤誕生以來，一部分旗艦產品推出的散熱片版也同理，用更大的體積實現均熱，更大的表面積促進散熱。不過受限于高度為主的尺寸，這類帶“馬甲”的固態硬盤并不總是能適配所有設備，沒有配備散熱裝甲的主板，或是PS5游戲主機會是它最主要的表現舞臺。
在純被動的散熱方法以外，類似CPU風扇+塔式散熱器的主動散熱組合也很快出現在市面上。其優勢在于能夠帶走更多表面熱量，缺點則同樣集中在尺寸，以及風扇所需的額外接口上。
最近筆者就自購了其中一款利民HR-10 PRO進行體驗，通過實測驗證這類散熱器是否能解決一部分高性能固態硬盤的過熱、降速問題。
簡單看看包裝，利民HR-10 PRO采用簡單的側抽淺色外包裝包裹淺黃色牛皮紙盒，包裝表面多處印有利民Logo、產品圖與名稱。
打開紙盒取出由白色保護袋包裹的散熱器本體，包裝內另附一支小十字螺絲刀，用于拆卸、安裝散熱器底板。
這款針對SSD設計的主動散熱器采用30mm*30mm，厚度為10mm的風扇，據電商詳情頁顯示，轉速可在3500-6500轉/分鐘之間調整，風扇下緣的線材長約50cm，接口為標準4PIN PWM。
散熱配置方面，除風扇與體積龐大的鰭片外，利民HR-10 PRO也配備4根5mm熱管，連通接觸固態硬盤表面的底座與鰭片中央區域，并用上了看家本領逆重力熱管技術，優化立式安裝性能。
擰下散熱底座兩側的4顆固定螺絲，即可取下用于安裝固定SSD的底板，圖中可見的黑色泡棉處即為SSD安裝區域。
散熱底座上下兩面均配備了條形導熱墊，使用藍色塑料片貼合保護，安裝使用時需要揭下，支持雙面顆粒SSD。上表面導熱墊厚度為1mm，下表面導熱墊為0.5mm，更厚的導熱墊用于適配不同厚度的主控、DRAM、顆粒等元件。值得一提的是電商詳情頁顯示這兩塊導熱墊就是利民單獨在售的ODYSSEY II導熱墊，導熱系數為14.8W/m·K。
這樣的散熱配置對SSD而言是相當豪華的，它能夠有效幫助一些高性能SSD充分發揮性能嗎？下面我們通過兩次測試來了解一下。
測試對象上，筆者選擇先前評測過的Solidigm P44 Pro 1TB版，作為帶有獨立緩存的PCIe 4.0旗艦之一，P44 Pro擁有超高性能的同時發熱量也很大，且盤身并沒有其它強化散熱的設計，我們在之前吐槽過了。
本次我們在裸盤、安裝散熱器兩種狀態下，分別通過CrystalDiskMark等測試軟件對其進行跑分，同時使用HWiNFO監控溫度，綜合對比其表現。測試平臺使用的部分硬件配置如下：
裸盤狀態下，我們首先對P44 Pro進行CrystalDiskMark跑分，采用NVMe SSD模式。
連續讀寫分別測得7149.39MB/s和6534.85MB/s，多線程隨機4K讀寫達到1300K IOPS與1400K IOPS以上，其實也屬于非常不錯的成績，但單線程隨機4K的讀取結果略低，僅達到55.93MB/s與13K IOPS。
不進行任何操作閑置一會，隨后我們使用HD Tune Pro，設定100GB連續寫入與讀取，結果曲線如圖所示。
閑置一會繼續進行ATTO磁盤基準測試，此處可見在24MB大小的文件測試中就出現了一定程度降速，接下來32MB文件的寫入速度不到1GB/s。
最后查看HWiNFO記錄下的溫度，其中驅動器溫度標注為盤身溫度，也可能是顆粒溫度，驅動器溫度2標注為主控溫度。
P44 Pro在測試前的待機狀態下測得最低溫度為47℃與51℃，測試中最高溫高達80℃與91℃，可以認為過高的溫度已經使得SSD在測試中不得不降速運行。
接下來我們關機等待冷卻幾分鐘后將P44 Pro拆下，經過一些不算太復雜的操作，將其安裝在利民HR-10 Pro固態散熱器上。
將SSD和散熱器的組合體安裝在主板上也一樣簡單，但僅靠NVMe M.2插槽與SSD的安裝螺絲來固定這一大塊比較沉重的金屬，給人的信心不是那么足。隨后將線材連接至主板的4PIN PWM風扇接口，50cm的線長延伸到主板背面的集線器上也綽綽有余了。
在安裝了利民HR-10 Pro的條件下，我們對P44 Pro進行相同的測試流程。
連續讀寫分別測得7149.40MB/s和6589.91MB/s，多線程隨機4K讀寫均達到1400K IOPS以上，結果差異不大但可見改善，而單線程隨機4K的讀取結果獲得近50%提升，達到75.20MB/s與18K IOPS。
閑置一會后繼續進行HD Tune Pro測試，同樣設定100GB寫入與讀取，可見橙色寫入曲線與藍色讀取曲線相比之前的結果平緩得多，速率上也有一定提升。
同樣閑置一會，進行ATTO磁盤基準測試，這時我們沒有再見到不正常的大幅降速現象，大文件的寫入速度穩定維持在5.82GB/s。
在裝備主動散熱器的條件下，HWiNFO記錄的溫度表現堪稱天差地別。閑置狀態下最低溫為41℃與38℃，經過全程測試，最高溫也僅達到46℃與43℃，相當高效的散熱硬件使得閑置與運行狀態僅有5℃之差，相比裸盤狀態下突破90℃的主控溫度，這款散熱器能夠為高性能PCIe 4.0固態硬盤的穩定運行留出非常大的冗余。
小結
筆者進行本次測試主要是為了滿足自己的好奇心，即帶風扇的固態硬盤散熱器，甚至已有相關信息的固態硬盤水冷散熱器是否有必要？
從結果上看，不做任何額外散熱措施的旗艦級PCIe 4.0固態硬盤即使在擁有機箱風道的條件下，也能輕松將主控、顆粒等元件推上80℃以上的高溫，并隨之產生降速。
像利民HR-10 Pro這樣的散熱器也許有些性能過剩，但硬盤馬甲、主板散熱裝甲，以及最簡單的導熱墊這類基本散熱配置，對PCIe 4.0及以上的高性能固態硬盤而言是有必要的。內部空間狹小、硬盤位缺少風道的筆記本同樣需要關注這個問題。
而對于本次評測的利民HR-10 Pro散熱器，筆者認為初步登場的PCIe 5.0固態硬盤將會為它提供更多發揮空間，我們也考慮未來搭配一款性能更強、發熱也更高的PCIe 5.0固態硬盤進行測試，來看看怎樣的散熱配置才能為其帶來穩定的性能表現。
責任編輯：振亭
