Phison：发烧友 PCIe 5.0 SSD 将需要主动冷却

现代发烧级固态硬盘 (SSD) 提供无与伦比的性能。尽管如此，它们往往会产生大量热量，这可能会损害 NAND 闪存芯片的性能和数据。Phison 表示，随着驱动器变得越来越先进，它们也变得越来越热，因此预计高端 PCIe Gen 5 SSD 需要使用风扇进行主动冷却(也许， 如上图所示)。同时，该公司表示正在努力降低其控制器的热量，因为笔记本电脑或紧凑型台式机等应用无法容纳大型冷却器。

群联首席技术官 Sebastien Jean 在 最近接受 MSI Insider 和 StorageReview 采访时表示："我们正在做很多事情来将 SSD 功率保持在合理的范围内。 " "但可以肯定的是，SSD 会变得更热，就像 1990 年代 CPU 和 GPU 变得更热一样。随着我们转向 Gen5 和 Gen6，我们可能需要考虑主动冷却。"

更高的容量导致复杂的控制器

为了获得容量，3D NAND 闪存增加了层数或增加了它可以存储在单个单元中的电荷水平数。然而，层数的增加通常会减小电池的物理尺寸，这从根本上影响其可靠存储电荷的能力(采用新材料后有所缓解)。相比之下，从三级到四级单元架构的转变从根本上减少了一个单元可以承受的编程/擦除 (P/E) 周期的数量。由于增加 3D NAND 记录密度的两种方法共存，这最终会导致这些 NAND 单元产生的信号质量下降。因此，SSD 控制器必须采用更复杂的纠错方法来处理这些信号。

这些复杂的方法具有低密度奇偶校验 (LDPC) 码算法。这些往往是计算密集型的，因此近年来，SSD 控制器获得了复杂性和计算能力。由于没有这些算法，我们无处可去，控制器将不断变得更有能力和更热。

像群联这样的 SSD 控制器开发商在他们最先进的控制器中采用了更复杂的工艺技术。尽管如此，采用的速度似乎比复杂性增加的速度要慢一些，这就是为什么目前，用于发烧级和企业/服务器应用程序的 SSD 控制器不断获得热设计功率 (TDP)。

温度：控制器为 120ºC，但 NAND IC 仅为 70ºC

狂热的读者知道，现代 CPU 和 GPU 可以承受大约 100 摄氏度甚至更高的极端温度(尽管以硅退化为代价，它在规格范围内可靠地运行，但失去了超频能力)。SSD 控制器也是如此。据群联称，这些产品由台积电等合同制造商生产，可以承受高达 120 摄氏度的温度。

但问题在于，控制器在 120 摄氏度时会加热 3D NAND IC，而在 75 摄氏度及以上的温度下，其可靠性会大大降低。因此，为了防止数据丢失，控制器通常会在高温下开始节流，从而影响性能。

"3D NAND 存储器可以处理从 0ºC (32ºF) 到 70ºC 到 85ºC(158ºF 到 185ºF)之间的任何温度，这取决于 NAND 的等级，"Jean 说，"随着温度的升高，NAND 中的数据保留率下降。 […] 如果你的大部分数据写得很热，而你读得很冷，那么你就有一个巨大的跨温度波动。SSD 可以处理这个问题，转化为更多的纠错。因此降低了最大吞吐量。 SSD 介于 25ºC 和 50ºC(77ºF 至 122ºF)之间。"