Du bist nicht mit dem Internet verbunden.
Galaxus Logo
Knowhow GamingComputing2126

Wie sich die Temperatur auf die Lebenszeit einer SSD auswirkt

Die Leistung elektronischer Teile im PC wird direkt durch die Temperatur beeinflusst. Als Faustregel gilt: Je heisser, desto langsamer. Wie sieht das bei SSDs aus?

Kürzlich habe ich die WD Black SN750 M.2-SSD mit und ohne Heatsink getestet. Die Version ohne Heatsink wurde dabei bis zu 60 °C warm. Im Gegensatz dazu wurde die SSD mit Heatsink nur bis zu 36 °C warm. User Schnaiky hat daraufhin gefragt:

WD Black SN750 im Test: Wie schlägt sich die M.2-SSD mit Heatsink?
ReviewGaming

WD Black SN750 im Test: Wie schlägt sich die M.2-SSD mit Heatsink?

Diese Frage habe ich mir auch gestellt. Bei meiner Recherche bin ich auf diverse Artikel zu Temperaturen von SSDs gestossen. Grundsätzlich gilt es bei den Temperaturen von SSDs zwischen der Temperatur für die Lagerung von SSDs – Data Retention – und der Betriebstemperatur zu unterscheiden. In vielen Artikeln zu Temperaturen werden fälschlicherweise die Angaben zur Data Retention verwendet, obwohl diese nur in sehr wenigen Fällen anwendbar sind.

Data Retention

Bei Data Retention geht es darum, wie lange Daten am Ende der Lebensdauer einer SSD bei unterschiedlichen Temperaturen gespeichert werden. Mit dem Ende der Lebensdauer ist gemeint, wenn die SSD die maximale Anzahl an Schreib-Lösch-Zyklen erreicht hat. Das dauert übrigens sehr lange. Trifft dieser Fall doch einmal ein, werden Daten bei tieferer Temperatur länger gespeichert. Die Zellen des NAND-Flashs, der Speichertyp von SSDs, entladen sich bei hoher Temperatur schneller. So werden laut JEDEC, der Standardisierungsorganisation für SSDs, die Daten bei 40 Grad 365 Tage lang gespeichert. Bei 85 Grad nur 2 Tage. Hier findest du weitere Informationen zu Data Retention.

Betriebstemperatur

Die Data Retention gilt explizit für SSDs, die die maximale Anzahl an Schreib-Lösch-Zyklen erreicht haben, sprich: Auf denen die Daten gelagert werden. Für die reguläre Betriebszeit habe ich keine verlässlichen Zahlen gefunden. Die Angaben zur Data Retention sind nicht auf einwandfrei funktionierende SSDs anwendbar.

Bei der Betriebstemperatur verhält es sich umgekehrt zur Data Retention. Gängige NAND-Flash-Speicher sind so ausgelegt, dass sie Temperaturen zwischen -40 °C und 85 °C vertragen. Temperaturen am oberen Ende dieses Spektrums begünstigen das Schreiben und Löschen auf den Speicher: Bei tieferen Temperaturen werden die NAND-Zellen durch Schreib- und Löschvorgänge stärker belastet.

Eine komplexe Angelegenheit: <strong>So funktioniert eine SSD</strong>
Review

Eine komplexe Angelegenheit: So funktioniert eine SSD

Auf die NAND-Zellen haben Temperaturen bis 85 °C erstmal keinen negativen Einfluss. Gemäss einer Studie können sie sogar von hohen Temperaturen profitieren. Werden NAND-Zellen kurze Zeit 800 °C ausgesetzt, regenerieren sie sich gemäss Studie, wenn sie am Ende ihrer Lebenszeit angekommen sind. Dazu, ab welcher Temperatur NAND-Flash-Zellen tatsächlich in Mitleidenschaft gezogen werden, habe ich keine genauen Angaben gefunden.

Hohe Temperaturen sind für den NAND-Flash im Betrieb kein Problem. Viele SSDs sind gemäss Hersteller aber nur für den Betrieb zwischen 0 °C und 70 °C ausgelegt. Das liegt an den elektronischen Komponenten wie dem Controller. Wie bei CPU und GPU sollte der Controller einer SSD nicht zu heiss werden.

Im Aktionsbeitrag zu WD-SSDs von Kollege Jan Heidenreich hat User Flashbin auf ein Video von Gamers Nexus hingewiesen.

In dem Video empfiehlt Steve Burke bei Kühlelementen für SSDs die Wärmeleitpads nur am Controller anzubringen. Die NAND-Chips sollten weder aktiv noch passiv gekühlt werden.

Wie heiss darf’s jetzt sein?

Was bedeutet das für die empfohlene Betriebstemperatur? Temperaturen zwischen 30 °C und 50 °C unter Last sind vollkommen normal. Wenn sich die SSD unter Last für ein paar Minuten etwas mehr erhitzt, beispielsweise auf 60 °C wie bei meinem SN750-Test, ist auch das noch kein Grund zur Sorge. Wenn die SSD aber konstant im Leerlauf über 50 °C ist, sollte etwas an der Kühlung geändert werden. Bei der SN750 setzt die thermische Drosselung gemäss Computer Base bei 81 Grad ein. Sprich: Die SSD bremst sich selbst, damit sie abkühlt, und setzt dann ihre Arbeit fort. Diese Drosselung wird aber nicht vom zu heissen NAND-Flash eingeleitet, sondern vom zu heissen Controller. Ein kurzer Anstieg der Temperatur in den roten Bereich sollte also keinen negativen Einfluss auf die SSD haben – wenn es nicht regelmässig geschieht.

Diese Beiträge könnten dich auch interessieren

Ausgewählte <strong>Western Digital SSDs</strong> zu Aktionspreisen! Gültig bis 21.5.
AktionComputing

Ausgewählte Western Digital SSDs zu Aktionspreisen! Gültig bis 21.5.

WD Black SN750 im Test: Wie schlägt sich die M.2-SSD mit Heatsink?
ReviewGaming

WD Black SN750 im Test: Wie schlägt sich die M.2-SSD mit Heatsink?

<strong>WD Blue SN500 NVMe:</strong> Das ist die neue Einsteiger M.2-Gaming-SSD
Neu im SortimentGaming

WD Blue SN500 NVMe: Das ist die neue Einsteiger M.2-Gaming-SSD

Avatar

Kevin Hofer, Zürich

  • Editor
Technologie und Gesellschaft faszinieren mich. Die beiden zu kombinieren und aus unterschiedlichen Blickwinkeln zu betrachten ist meine Leidenschaft.

21 Kommentare

3000 / 3000 Zeichen
Es gelten die Community-Bedingungen

User Anonymous

@Kevin Hofer toller Artikel. Evtl kann man noch einbinden, dass es eben Kontroller und Speicherchips selbst der eine lieber kälter hat und der andere lieber ein bisschen wärmer um optimal zu arbeiten.

16.05.2019
User RealMajor

IMHO macht kühlung der m.2 ssd schon sinn wenn man throttling vermeiden möchte und somit länger mit höheren bandbreiten auf die nands schreiben kann... ist doch äḧnlich wie mit cpu od gpu... nur dass im otto normalgebrauch wohl keine ssd kühlung notwendig ist bei den kurzen sequentiellen zugriffen die erfolgen... anders siehts sicher aus wenn man 8k raw footage in die timeline zieht '^ ^ oder n overkill dataset fürn deeplearning algo

Thumbs up dass die neugierde der community gestillt wird hier... muss mir grad auch mal GN steves youtube vid dazu ankucken... ging davon aus das kühlung generell gut ist bei m.2 ssd's, nicht nur für den integrierten speicherkontroller, naja aber sicher auch noch nicht aller weisheit schluss... m.2 sind ja noch relativ neue speichermedien... da können ja sicher auch noch neuere erkenntnisse folgen '^ ^

16.05.2019
User RealMajor

hmm wenn ich unseren "tech jesus" richtig verstehe geht es nur um die wasserkühlung der m.2 ssd od nvme pcie ssd... mit einem einfachen heatspreader/heatsink ist die idle temp der NANDs locker über ambient und somit haben die schreibzugriffe keine übermässige degradation der NANDs zurfolge ;-) aber cool wusste nicht das es die NANDS lieber warm als kalt haben hrhr THX

16.05.2019
User felixhofer

RealMajor, du solltest dir mal genau nachlesen, was M.2 und NVME ist ;)
Eine M.2 SSD kann NVME/PCI-E sein, eine M.2 SSD kann aber auch SATA sein. Du bringst das oben etwas durcheinander...
Und was soll an M.2 neu sein? Ist halt Flash-Speicher, gibt's schon ewig. Nur ändert sich die Technologie dahinter immer wieder etwas bzw. entwickelt sich fort. Ist bei SATA-SSDs, USB-Sticks (und sogar HDDs) auch nicht gross anders.

16.05.2019
User felixhofer

Wollte sagen, M.2 ist doch primär der Formfaktor des Anschlusses (und Spezifikationen), daran hängt dann eine SSD mit Flashspeicher, über welches Protokoll und Interface dann auch immer.

16.05.2019
User Anonymous

Ich glaube man kommt weit vorher an das Limit des Kontrollers als an die NAND Limite. Man müsste sozusagen NAND Luft und Kontroller Wasserkühlen. Also eine Hybridlösung ;-)

16.05.2019
User RealMajor

ich meinte auch klar beide formfaktoren ;-) da zB es dieses hübsche ding gibt
ekwb.com/shop/ek-fc-i750-ss...

und ewigs stimmt nicht in storage solutions relationen ;-) die chips sind sicherlich nicht die selben wie in dem uuur alten usb stick... denn kommts noch drauf an mlc slc und wie die chips sonst noch gestacked werden... intel optane ist auch nicht einfach ne andere m.2 ssd ;-) das sind auch ganz andere flashzellen in den NAND chips verbaut

Felixhofer du machst es dir zu einfach um da zu besserwissern IMHO

Burton1224 genau das ist doch die aussage die ich vom Gamersnexus video zusammengefasst habe...

TL;DR active ssd cooling nay passive yay

17.05.2019
Antworten
User ExtraTNT

ok, hab bei gewissen lasten auch um die 60° drauf, hab auch etwas was sich kühler(n sticker mit kupferplättchen...) schimpft drauf...

17.05.2019
User loicschneider

also soviel ich weis hast du die sache mit dem data retention komplet falsch interpretiert. data retention hat nichts mit EOL oder sonst irgendwas zu tun. es ist eine zahl die dir sagt wie lang deine daten auf dem speichermedium halten. sprich du kaufst eine SSD schreibst ein paar daten drauf und legst sie zur seite. in diesem szenarion bleiben deine daten laut eigenen recherchen mehrer jahren erhalten ( da ja raumtempereatur wohl deutlich unter 40 grad ist). steckst du das ding hingegen in sommer monaten in dein auto an der knallenden sonne sind die daten wohl nach paar wenigen wochen weg. das drive funktioniert immer noch wunderbar aber deine daten sind eifach weg oder korrumpiert. nach EOL sind die speicherzellen eifach futsch und könen keinen wert mehr speichern.

20.05.2019
User Anonymous

Pheew, Deine Aussagen sind ganz schön gewagt. Als Faustregel gilt sogar Temperaturreduktion von 10% = Verdoppelung der Lebensdauer. Es gibt einen Grund weshalb der Serverraum gekühlt ist.

Zusätzlich verspricht deine "Studie", was wirklich ein sehr spärlicher Artikel ohne Belege ist, Hundert Millionen (100'000'000) Schreibzyklen aus SSDs und das vor 7 Jahren im 2012. Ich glaube Stand heute sind eine Million (1'000'000) Schreibzyklen. Sprich tausend mal weniger.

Nichts für ungut aber das musst du nochmal besser recherchieren...

17.05.2019
User loicschneider

die faustregel gilt im allgemeinen eher für "schaltelement" das trift auf SSD so nicht ganz zu.

schreibcyclen sind eh reine spekulation je nach güte (herstellungsverfahren, silicon lottery) und typ/technology (slc,mlc,tlc,qlc,planar,3d, etc...) sind erhebliche unterschiede vorhanden. kommt noch dazu das der kontroller auch noch einen einfluss hat weil fehlerkorigiere und wear leveling algorythmen gebraucht werden. und last but not least wird meistens mehr speicherplatz in SSD gepackt als angegeben damit kapute zellen on the fly mit "frischen" ersetzt werden können.

20.05.2019
Antworten
User felixhofer

Cool, "Die Leistung elektronischer Teile im PC wird direkt durch die Temperatur beeinflusst. Als Faustregel gilt: Je heisser, desto langsamer."

🙄🤦🏿‍♂️

Also wenn mein Prozessor doppelt so heiss wird, ist er dafür dann auch doppelt so langsam oder halb so schnell?!?

🧐🤣

Klingt gut, ergibt aber irgendwie nicht so ganz Sinn. CPU wird ja bei 30, 40, 50 Grad ähnlich schnell sein... Dito GPU usw. Solange es nicht Richtung Throttling geht.
Umgekehrt würds sogar noch eher irgendwie aufgehen elektrisch. Ist die Leistung doppelt so gross, wird es doppelt so warm oder so ähnlich...

🤓🤔

16.05.2019
User Mathieuvg

Silizium ist ein Kaltleiter, heisst es leitet es den Strom besser wenn es kühl ist. Je grösser die Temperatur, desto grösser der Widerstand. Grösserer Widerstand bedeutet grössere Anstiegszeit der Signale bis sie von 0 auf 1 gesetzt sind --> PC wird langsamer.

Wir sprechen hier aber von einzelnen Prozenten Leistungsverlust.

17.05.2019
User Gutsu123

Hast da paar Sachen durcheinander gebracht. Silizium ist ein Halbleiter und besitzt die eigenschaften eines NTC's. D.h der Widerstand nimmt bei steigender Temperatur ab, weswegen mehr Strom durch das Bauteil kann, somit verbraucht es mehr.

17.05.2019
User Gutsu123

Edit. Sprich Silizium ist ein Heissleiter. Er leitet besser Strom, je wärmer er ist. Bei einem CPU ist dies aber ungewünscht, du willst nicht für die gleiche Performance mehr Verbrauch haben. Deswegen müssen diese Dinger gekühlt werden, da mehr Strom auch mehr Temperatur erzeugt.

17.05.2019
User RealMajor

auf die thematik des Vdrop und LLC wollte ich auch eingehen.. aber schön zu sehen das auch andere hier schön fleissig sind =)

17.05.2019
Antworten