Monkung Factory for ThinkPad

　ThinkPad E490(20N8-CTO1WW)のM.2スロットに挿したNVMe-ssdカード「BC501A NVMe SK hynex 128GB」。動作はスムーズで快適なのだが、カードの発熱がけっこうあることが判明…。

　「CrystalDiskInfo」というアプリでNVMeカードの健康状態を確認してみたら、驚くことに、「６６℃」の表示。


※「CrystalDiskInfo」では「６６℃」と表示された。

　NVMeカードはアクセス速度が速い分、発熱が大きいとは聞いていたが、これは熱すぎないか？


※E490のWWANスロットに挿したNVMeカード


　そこで、NVMeカードと発熱の問題について調べ、対策をとることにした。

■SSD の冷却:M.2 NVMe SSD にはヒートシンクが必要か？
https://www.kingston.com/jp/blog/pc-performance/ssd-cooling-m2-nvme-heatsink

SSD に追加の冷却装置が必要な場合とサーマルスロットリングの動作方法について
　ほとんどの場合、NVMe SSD は一定の温度範囲内 (通常は最大 70°C) で安全に動作するよう設計されているため、追加の冷却装置は必要ありません。ただし、SSD が加熱すると、サーマルスロットリングと呼ばれる保護プロセスが作動します。これにより、ドライブは自動的にデータ転送速度を低下させてオーバーヒートを防ぎます。
　サーマルスロットリングはコンポーネントを熱損傷から防ぎます。このため、ドライブは損傷しませんが、長時間または大きなワークロード中にパフォーマンスが大幅に低下します。SSD が安全な温度まで冷却されると、通常の処理速度に戻ります。
　一方、SATA SSD は、はるかに低温で動作する傾向があります。SATA SSD は低速で動作し、多くの場合 PC ケースの背面に取り付けられており、ほとんどの設定で専用の冷却装置が不要で、ヒートシンクやファンがなくても問題なく動作します。

NVMe のサーマルスロットリングを防ぐ方法
　多くの SSD は冷却装置を追加しなくても仕様の温度範囲内で確実に動作しますが、ドライブの温度を低く保つことで、一貫したパフォーマンスを維持し、サーマルスロットリングのリスクを低減することができます。


■結構多い「M.2 NVMe SSD」の発熱によるブルー画面！（SHO）
https://shr-room365.jugem.jp/?eid=1500

　夏の暑い時期になると結構多いのが、クーリングの問題でケースファンやCPUファンの不具合で、PCがフリーズしたり、ブルー画面になったりで、修理に持ち込まれるケースが多くなっています。
　意外に多いのが「M.2 NVMe SSD」の発熱が原因で、PCがブルー画面やフリーズする事も多くなります。
　M.2 NVMe SSDは、従来のSATA接続のSSDに比べて非常に高速なため、その分発熱量も大きくなります。　特に、高負荷な作業（ゲーム、動画編集、大容量データの転送など）が長時間続くと、温度が急激に上昇することがあります。SSDの温度が高くなりすぎると、以下のいずれかの現象が起こり、結果としてブルースクリーンやPCの不安定な動作につながることが考えられます。

サーマルスロットリング➡SSDには、過熱を防ぐための安全機能として「サーマルスロットリング」が搭載されています。これは、一定の温度を超えると、SSDの性能（読み書き速度）を意図的に落として発熱を抑える機能です。これが頻繁に発生すると、システム全体の動作が不安定になったり、フリーズしたりする可能性があります。
システムの強制シャットダウン➡SSDが許容温度を大きく超えると、システムが安全のために強制的にシャットダウンすることがあります。これにより、ブルースクリーンが発生することもあります。
ハードウェアの不具合➡ 高温状態が続くと、SSDの内部部品（コントローラーやメモリセル）に負担がかかり、データの破損やシステムの不具合を引き起こす可能性があります。


　どうやらNVMeカードは、発熱が多いのだが、高熱になると「サーマルスロットリング」という機能が働いて、自ら性能を制限していくようだ。
　つまり、NVMeカードをいつもベストな状態で機能させるためには、発熱対策が必要ということだ。

　そこで、早速、Amazonでサーマルパッドを検索。すると、お手軽な値段の３種類の厚さの「熱伝導性シリコンパッド」があることが判明。速攻で購入した。


※Amazonで手に入れた熱伝導性シリコンパッド。

（サーマルパッドはcpuやgpuの熱対策に使われることが多く、かつてはけっこう高価な代物だったが、今や３種９枚セットで約６００円と、けっこう安くなっている。まあ性能もそれなりなんですが…。）



　厚さの違うサーマルパッドの内、1.5mmと一番厚いものを選んで、シスボ上にシルク印刷されたガイドに合わせて切断、基板に貼り付けた。
　後は、組み上げて、このサーマルパッドの効果を調べるだけだ…。



　もう一度、「CrystalDiskInfo」で調べてみると、今度は「３８℃」。これなら安心。でも、負荷をかけたらどうかを調べようと、動画を再生してみた。



　１時間ほど動画を再生してみて、温度の変化を見てみた。結果は、「５８℃」まで上昇したが、「６０℃」を越えることはなかった。このサーマルパッド、まあまあ効果があるということだろうか？


　かつて（2019年）、gpuの放熱対策用に購入したドイツ製「Thermal Grizzly minusPad8」は、一枚のお値段が、１３９０円。熱伝導率は8.0W/m・k。
　今回購入したサーマルパッドは、0.5mm、1.0mm、1.5mmの３種類３セットで、５９９円。熱伝導率は6.0W/m・k。

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Thermal Grizzly Minus Pad 8 120x 20x 2mm (TG-MP8-120-20-20-1R) パッド / PC / PCパーツ / クーラー/冷却 / CPUクーラー / アクセサリー / 高性能熱伝導パッド / 電気絶縁性 / Minus Pad / 熱伝導/サーマルグリズリー / パッド / マイナスパッド ​

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Thermal Grizzly Minus Pad 8 120x 20x 1mm (TG-MP8-120-20-10-1R) パッド / PC / PCパーツ / クーラー/冷却 / CPUクーラー / アクセサリー / 高性能熱伝導パッド / 電気絶縁性 / Minus Pad / 熱伝導/サーマルグリズリー / パッド / マイナスパッド ​

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【正規品 親和産業】 ドイツ Thermal Grizzly minusPad8 オーバークロッカー向け高性能サーマルパッド TG-MP8-100-100-05-1R ​

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ADWITS 9パック3種類の厚さ0.5mm、1.0mm 、1.5 mm熱伝導性シリコンパッド、6.0 W/mk熱伝導率、SSD CPU GPU LEDICチップセット冷却に適用-ブルー ​

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M.2 NVMe SSD 冷却用サーマルパッド、10パック2種類の厚さ0.5mm、1.0mm 熱伝導性シリコンパッド、2.0 W/mk熱伝導率 ​

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