Chaleur des SSD : Phison CTO s'exprime sur les SSD refroidis par air

Le stockage SSD devient plus rapide et plus puissant. Mais avec l'augmentation des performances, le thème de la production de chaleur ou du refroidissement efficace devient également de plus en plus important. Dans ce contexte, Sébastien Jean, directeur technique du fabricant de contrôleurs SSD Phison, a commenté sur son propre blog les nouveaux défis dans le domaine du refroidissement des SSD.

Le refroidissement actif des SSD pourrait bientôt devenir indispensable

Lorsque les SSD ont commencé lentement mais sûrement à remplacer les solutions HDD classiques au début des années 2000, la consommation d'énergie inférieure combinée à une génération de chaleur nettement inférieure sur les SSD constituait un avantage secondaire intéressant. Entre-temps, cependant, les solutions de stockage ont beaucoup évolué, tandis que les SSD Gen 5 actuels atteignent des vitesses de 12 Go/s et plus.

Cela s'accompagne également d'un développement de chaleur plus important et les SSD M.2 NVMe actuels ont tendance à surchauffer rapidement. Sébastien Jean, CTO de Phison, y voit un défi supplémentaire et suppose que les SSD à refroidissement actif seront bientôt un problème. Il l'a révélé maintenant dans des entretiens avec MSI Insider et StorageReview.

Jean s'attend à ce que le refroidissement actif devienne probablement essentiel avec le passage à Gen6 au plus tard. « À mesure que la vitesse augmente à chaque nouvelle génération, notre défi sera de gérer la chaleur », » a déclaré le CTO.

M.2 PCIe Gen5 est à peu près la limite de ce qui est possible, et l'interface ou l'interconnexion devient le goulot d'étranglement pour les vitesses futures.

Il s’attend à ce que les SSD évoluent de la même manière que les CPU et les GPU dans les années à venir, ce qui nécessitera à terme un refroidissement actif. Les SSD haut de gamme actuels au standard PCIe Gen4 sont déjà partiellement équipés d'un dissipateur thermique pour contenir la génération de chaleur. Par exemple, les participants de notre Test du lecteur Crucial P5 Plus Il est également conseillé d'utiliser un dissipateur thermique. Cependant, le refroidissement actif pourrait devenir obligatoire au plus tard avec la diffusion de la nouvelle norme Gen5.

Phison prévoit différentes approches

Chez Phison, la consommation électrique supplémentaire des SSD PCIe 5.0, qui atteignent le double de la vitesse du Gen4 avec 14 Go/s, est contrée de diverses manières. D’une part, ils envisagent de passer du processus de fabrication de 16 nanomètres à 7 nm, permettant ainsi des fréquences plus élevées avec une tension plus faible.

Jean voit une autre possibilité dans la réduction des canaux NAND utilisés par le SSD. Selon lui, cela est déjà possible aujourd'hui grâce à des innovations techniques telles que l'amélioration de la vitesse du bus ONFI.

Des interfaces NAND plus rapides permettent désormais d'utiliser PCIe 4.0 et même PCIe 5.0 avec quatre canaux mémoire au lieu de huit. Une réduction du nombre de canaux offrirait le potentiel d'une réduction de la consommation d'énergie des SSD de « généralement 20 à 30 pour cent ».

Le prochain contrôleur SSD PCIe 5.0 de Phison, à savoir le Phison E26, est déjà actuellement fabriqué chez TSMC et continue de s'appuyer sur un processus de fabrication de 12 nm, ainsi que sur huit canaux NAND. Les réflexions du CTO sont donc plutôt des rêves d'avenir.

Des options supplémentaires et un nouveau connecteur

Les SSD M.2 actuels offrent cependant deux options supplémentaires pour la dissipation thermique, outre les feuilles de cuivre et les dissipateurs thermiques, selon Jean. La broche du connecteur au niveau de la connexion à la carte peut déjà apporter un remède, même si elle n'est pas super efficace, selon Jean, mais « apporte une contribution ».

Selon lui, cependant, la petite vis qui fixe un module M.2 est bien plus importante, représentant « 70 % du chemin de dissipation thermique du SSD vers la carte mère ». Jean considère comme critique le fait que certains modules SSD moins chers se passent désormais de vis métallique et s'appuient sur un support en plastique. En effet, une pierre angulaire importante dans le domaine de la dissipation thermique est ici supprimée.

De plus, le CTO de Phison plaide pour un nouveau type de connecteur pour faire face aux performances toujours croissantes et au développement thermique associé des SSD. De nouvelles options de connexion au-delà de la norme M.2 sont déjà en développement et devraient apparaître « Dans les prochaines années ». Pour Jean, cela pourrait être le seul moyen de contourner les refroidisseurs d’air actifs sur les SSD grand public.

Le prototype MSI PCIe 5.0 est également disponible au format AiC. (Image : MSI)

La question de la production de chaleur a peut-être également été un facteur majeur dans le nouveau Prototype SSD MSI PCIe 5.0 Spatium avec contrôleur Phison E26pour laquelle le fabricant revient au format de carte d'extension que l'on pensait disparu.