容量は250GBから2TBまでの4モデルがラインナップ。SSDではトップクラスの性能を実現している。Plusの1TBモデルである「MZ-V7S1T0B/IT」を使用する。Z390環境を用意した。ヒートシンクを搭載しないプレーンな状態で実行したベンチマークテストでも、スペックに違わぬパフォーマンスを発揮していることから、その実力の高さが伺える。1TBモデルの「MZ-V7S1T0B/IT」。裏面に部品は実装されていない。CrystalDiskMark(テストサイズ1GiB)の実行結果。スペック通りの優れた転送速度を実現している。CrystalDiskMark(テストサイズ32GiB)の実行結果。テストサイズを大きくしても高性能を維持できている。TurboWriteという容量可変型のSLCバッファ機能が搭載されている。250GBモデルは標準4GB/最大13GB、500GBモデルは標準4GB/最大22GB、1TBモデルは標準6GB/最大42GB、2TBモデルは標準6GB/最大78GBとなっている。その領域内であれば公称値での連続書き込みが可能だが、バッファ容量が増えるほどフルスピードで動作する時間が長くなるため、動作時の温度上昇にも気を配る必要がある。SSDは高速になればなるほど発熱も増える傾向があり、動作温度が一定以上になると、熱暴走を防ぐため速度を落として動作温度を低下させるサーマルスロットリングの機能がメーカーを問わず搭載されている。Plusであれば、動作温度は0~70°Cとされており、この温度範囲内であれば最高性能が発揮できる。SSDの最大性能を発揮しつつ長時間使用したいのであれば、いかに動作温度を抑えつつ運用するのかといった部分が重要となり、今回紹介しているようなSSDヒートシンクが最大性能を維持するためのキーアイテムになるケースもあるというわけだ。Plusは、NANDフラッシュとコントローラに温度計を備えている。これは、NANDフラッシュとコントローラの動作可能な上限温度が異なるためだ。記憶素子であるNANDフラッシュは発熱量が少ないものの、高温に弱い。Plusのコントローラもかなり高温になっても正常に動作する。耐熱性能の異なる部品の温度を個別に管理することで、安全性を確保しつつもサーマルスロットリングの作動を最小限に抑え、高いパフォーマンスを発揮できるようにしているという訳だ。Plusの動作温度は0°C~70°Cとされているので、この範囲内に収めるのが望ましく、NAND側がしっかりと冷却できる方がSSDの性能をより引出せる。PlusはコントローラとNANDフラッシュにそれぞれ温度計を備える。このNANDフラッシュとコントローラの発熱量と動作温度の仕様に注目して設計されたのが、長尾製作所が製作したセパレートヒートシンクなのである。実際にどのような工夫がなされているのか、2種類の試作ヒートシンクと製品版ヒートシンクの設計の違いをチェックしてみよう。以下で紹介している「ヒートシンクC」が製品版となった「SMOP-SHS」だ。ヒートシンクの接地面には熱伝導シートが貼られている。熱伝導シートやネジなども含めたヒートシンクの厚さは約4mm。借用したヒートシンクの中で最もシンプルなのが、一枚板タイプの試作品「ヒートシンクA」だ。2280サイズのSSD全体を覆うサイズのヒートシンクであり、SSD上のコンポーネント全てを一枚でカバーする仕様を採用している。大きさの違いはあれど、マザーボードなどのM.2スロットに付属するSSD冷却用ヒートシンクなどもこのタイプの仕様だ。ヒートシンクAでは、1枚のヒートシンクで全ての部品の冷却を行う。一つの試作品である「ヒートシンクB」は、ヒートシンクAを中央で二分割にした形状のヒートシンクだ。半分のヒートシンクはNANDフラッシュのみを放熱し、もう半分はコントローラとDRAMキャッシュの放熱を担当する形となっており、コントローラからの熱がヒートシンクを通じてNANDフラッシュへと伝わるのを防ぐことができる。ヒートシンクBはNANDフラッシュとコントローラ・DRAMキャッシュを個別に冷却する。(コントローラ分離タイプ)」。2つの試作品を踏まえて設計されたのが、コントローラ部分専用にヒートシンクを分離した製品版「ヒートシンクC」だ。このモデルが「SMOP-SHS」として製品化されたモデルになる。ヒートシンクCは、コントローラ用の小型ヒートシンクと、NANDフラッシュとDRAMキャッシュの冷却を行う大型ヒートシンクの2枚組となっている。高発熱なコントローラを分離するというヒートシンクBの設計を踏襲しつつ、NANDフラッシュ側ヒートシンクの放熱面積を広くとることで、NANDフラッシュ冷却性能の強化を図った設計だ。ヒートシンクCでは、専用の小型ヒートシンクを割り当てることで、高発熱なコントローラを他の部品から分離。NANDフラッシュと接触するヒートシンクの面積を大きくとっている。熱に弱いのはNAND、コントローラとNANDは分けて冷却するのがオススメヒートシンクで動作温度は大幅に低下それでは、各ヒートシンクによってSSDの温度がどのように変化するのか検証した結果を紹介しよう。テストサイズ32GiBでCrystalDiskMarkを実行した際のピーク温度をモニタリングソフトのHWiNFOで計測した結果が以下の表だ。ヒートシンクCでは、専用の小型ヒートシンクを割り当てることで、高発熱なコントローラを他の部品から分離。NANDフラッシュと接触するヒートシンクの面積を大きくとっている。製品版であるヒートシンクCを搭載することで、コントローラの温度は114°Cから88°C(-26°C)、NANDフラッシュの温度は81°Cから62°C(-19°C)へと大幅に低下している。NANDフラッシュ温度の62°Cは比較したヒートシンクの中で最も低く、NANDフラッシュ側の冷却を重視した設計通りの結果となっている。コントローラの温度に関しては、一枚板タイプの試作品であるヒートシンクAが最も低い80°Cを記録している。その代償としてヒートシンク経由でコントローラと熱的に接続されたNANDフラッシュの温度は、ヒートシンクCより5°C高くなっている。コントローラの熱がNANDフラッシュに伝わっていることは、サーモグラフィ画像からも確認することができる。この熱の伝播を避け、NANDフラッシュの温度を1°Cでも低くしようという意図で設計されたものが、製品版のヒートシンクC(SMOP-SHS)という訳だ。(一枚板タイプ)搭載時。(コントローラ分離タイプ)搭載時(製品版「SMOP-SHS」)。最後に、ヒートシンクの有無による温度やパフォーマンスの変化をCrystalDiskMark実行中のモニタリングデータから確認してみよう。以下のグラフは、ヒートシンクなしとヒートシンクC(SMOP-SHS)搭載時のモニタリングデータをまとめた推移グラフだが、このグラフからは大幅な温度の低下が確認できるものの、リードやライトの転送レートが大きく変化する様子はみられない。Plusはサーマルスロットリングによる大きな速度低下が発生していないということだ。Plusの高度な温度制御があってこその動作であると言える。ヒートシンクなしでの温度推移。コントローラ温度が110°Cを超えてもサーマルスロットリングによる転送レートの大きな低下は確認できない。(コントローラ分離タイプ/製品版SMOP-SHS)搭載時。コントローラとNANDフラッシュの温度が大きく低下していることは確認できる。今回のテストでは解消すべき大きな性能低下が発生していなかったが、実際の利用シーンではさらなる温度上昇でサーマルスロットリングによる大きな速度低下が発生する可能性は十分に考えられる。Plusの高度な温度制御に、コントローラとNANDフラッシュの温度を20度前後引き下げられるヒートシンクCの冷却能力が加われば、多くの環境でサーマルスロットリングの発生を防いで高いパフォーマンスを維持できるだろう。Plusに搭載されているNANDの温度上昇を抑制し労ることのできるアイテムだ。SSDとしてはトップクラスの性能を発揮するモデルではあるが、こうしたアイテムを活用することでより安定させて使用することができる。ヒートシンクの付属しないM.2スロットに搭載予定の場合はもちろん、マザーボード付属ヒートシンクが簡素なものであるのなら、NANDフラッシュを労わって使えるセパレートヒートシンクを活用してみると良いだろう。