M.2 SSDの冷却ヒートシンク取り付け方法を図解しレビュー!ファン無しで十分冷える

M.2 SSDは発熱が多いので、ヒートシンクか冷却ファン、又はその両方が必須です。
しかしファンを付けるとなると、せっかくのコンパクトなM.2 SSDのメリットがかなり減ってしまうので、ヒートシンクのみでも絶大効果のある冷却方法を紹介します。

よくアイネックスのヒートシンクがレビューされているのですが、当方はAmazonで購入したものを使用しました。
以下に、その取り付け方法を図解し、温度低下を報告します。

アイネックスの製品を検討

当方が欲するヒートシンクの条件としては、M.2 SSDからはみでない事です。
当方のAsrock製マザーボード「A88M-G/3.1」を例にとると、M.2スロットがPCI-Express x16スロットに隣接していますし、ラッチとM.2 SSDの隙間は1mm程度しかありません。

なので、M.2の幅である22mm以下の製品を探しました。

まずはAinexのヒートシンクを検討しました。
HM-21 や HM-19A が候補として挙がったのですが、いかんせん背の高さが低いのが残念です。
背が高い方が表面積が広くなるのでよく冷えますし、背が高いとフロントケースファンからの風が当たりやすくなるので、冷却にも有効なのです。

Amazonで理想のヒートシンクを発見

もっと背の高い物を探すと、Amazonでこのような製品を見つけました。

サイズは20 * 21 * 15mmと、高さが15mmもあるのです。
迷う事なく購入し実物を測定すると、20 * 20 * 15 でした。

5個入りなので、数も十分なのです。

分厚い放熱シート「5580H-20」が必要な理由

次はヒートシンクとM.2 SSDの間に挟む、冷却シートの検討です。
あまり分厚いと熱伝導が悪くなりそうなので、厚さ1mm程度の物を検討しました。

しかし当方が使用しているPlextor製のM.2 SSD「PX-512M8PeG」はヒートシンクが付いているのですが、横から見るとかなりのR形状となっているのです。

赤い円弧を付けたのですが、かなり湾曲しているのがご確認いただけると思います。
ちなみにヒートシンクの下には、放熱シートらしきものがあります。

これだけR形状となっていると、うすい放熱シートだと隙間があいてしまします。
ですのでなるべく分厚い物を探しましところ、3M(スリーエム)社の「ハイパーソフト放熱シート 5580H-20」という製品を見つけました。
厚さ2.0mmで、熱伝導率が3.0W/m-Kと中々優秀なのです。

もし2.0mmの物が売り切れていても、1.5mmの物もありますので、安心です。

これで物は揃ったので、いよいよヒートシンク取り付けへとかかります。

5580H-20をカットし、ヒートシンクに貼り付ける

この放熱シートは、片面のみがシールとなっています。
シール面はヒートシンクの方に取り付けた方が、外した時にM.2 SSDの表面にシールの糊が残らないので良いでしょう。

まずは60mm * 20mm程度にカットします。

分厚いのでカッターナイフを持つ手に力を込めてしまいましたが、そんなに強く押さないでも簡単にカットできます。

シール面の方のフィルムを剥がし、ヒートシンク3個を並べて貼り付けます。

そしていよいよM.2 SSDに載せます。

載せる前はこのような感じです。

載せた後の図です。

この背の高さこそがいかにも冷えそうであり、頼もしく感じます。

タイラップではなく、ビニール帯で固定します。

前述のRによる隙間を無くすため、指でヒートシンクをギュッと強くM.2 SSDに押し付けた状態で、ビニール帯をねじりあげて固定します。
固定後は、適当にはさみでビニール帯を切って完成です。

マザーボードへ取り付ける

ビニール帯は表面こそPET樹脂といった絶縁材料で覆われているのですが、芯には鉄が入っています。
なので万が一芯が飛びできた場合のショートに備え、M.2 SSDとマザーボードとの間にゴムを敷きました。

しかしこのゴムは少し分厚くて、M.2 SSSをネジ留めする時に結構強く押さえつけなければならず、M.2の差込スロットに負担がかかりそうだったので、代わりに厚さ0.3mm位の写真用紙で代用する事にしました。
紙も立派な絶縁材料ですので。

取り付けが完了した図になります。

M.2 SSDとマザーボードの間は紙でシャットアウトされています。
冷却シートだとより効果的でしょうね。

アイドル時の冷却効果を測定

設置は完了したので、冷却の効果を測定しました。
もう4月になったし、当方の住居は日当たりの良い一軒家の2階という事で、PC付近の室温は25度にもなります。

測定方法は、ケース左側を開放してケースを横に寝かせ、なるべくM.2 SSD付近の温度と室温が同じになるように努めました。

そしてアンチウイルスソフトを無効にし、インターネットへのアクセスも遮断して、限りなくSSDへのアクセスを発生させないようにして、まずはアイドル温度を測定しました。

今回の自作ヒートシンクを付けない場合は、SpeedFan測定で51度でした。
なぜSpeedFanによる測定なのかは、当サイト記事
M.2 SSD「PX-512M8PeG」へWindows7をインストールし速度測定
をご覧くださいませ。

そして今回の自作ヒートシンクを付けた結果は41度にまで下がったのです。

負荷が少ないアイドル状態だと差が出にくいはずなのですが、それでも10度もの温度降下があったのでした。

CrystalDiskMarkでの負荷時の温度を測定

続いて高負荷時の温度を測定しました。

SSDの発熱は、スピードの遅いランダムアクセスよりも、スピードが速いシーケンシャル時の方が高くなります。
そしてリードよりもライトの方がより発熱します。

ですのでCrystalDiskMarkで最大試行回数の9回に設定してシーケンシャルリード・ライトを行い、シーケンシャルライトの9回目が一番温度が高くなるという事になります。

ちなみにリードが1507MB/sしか出ていないのは、このマザーボードのM.2スロットがPCIeのGen2 x4 だからです。

一番発熱が多いシーケンシャルライトの9回目の温度は下記のように59度となり、60度を切る事に成功しました。

今回取り付けたヒートシンクを触るとそれなりに温かく、上手く熱が伝わっている事が確認できたのです。

59度という温度を心配する人もいるでしょうが、書き込みで1GB/sもの状況が発生するケースは、M.2同士のコピーか、又はRAMディスクからのコピーくらいしかありえないでしょう。
なので気にする必要はないのです。

冷却ファンを取り付ける事も可能

今回取り付けたヒートシンクは高さが15mmもありますので、必要とあらばアイネックスの CB-4010MA といったクリップ式で固定するファンを付ける事もできます。

それよりもサイズの mini-KAZE の方がノイズが少なく風量も多いので、先端の尖ったネジでmini-KAZEを固定する方が良いかもしれません。

いずれにせよ、背の高いヒートシンクだからこそ、こういったファンを取り付ける事が可能なのです。

M.2 SSDはヒートシンク無しの物がお勧めとなる

M.2 SSDは発熱が多いと聞いていたので、ヒートシンク付きの「PX-512M8PeG」を購入したのです。
その純正ヒートシンクでも十分冷却効果があることが分かったのですが、真夏に高い負荷がかかったケースを想定すると、やや心もとないのです。

そして今回は純正ヒートシンクの上に自分でヒートシンクを付け、十分な効果を得る事ができました。
しかし、それよりも剥き出しのコントローラーとNANDフラッシュに直にヒートシンクを取り付ける方が、より冷却効果が高いのは言うまでもありません。

正解は、ヒートシンク無しのM.2 SSDを購入し、そして自分でヒートシンクを取り付ける事だったのです。

M.2 SSDの普及のためになれば

当方は2003年からHDDをIDEからSATAに変えたのですが、ケーブルがすっきりとする事に対して凄く喜びを感じたものです。
それまでの太くて外す時も結構大変なIDEケーブルに対し、SATAケーブルの何と使いやすい事かと。

しかし欲望には限りがなく、そのSATAケーブルさえも煩雑だと感じるようになってきたのです。
ですのでM.2 SSDというインターフェイスは、かつてのSATA登場時の気持ちを再び蘇らせてくれました。

次々と新規に登場する規格の中には、需要が少なくて淘汰されてしまうものも多くあります。

M.2という素晴らしい規格が
「発熱対策が大変」
「サーマルスロットリングが発生する」
という理由で淘汰されることがないように、気合を入れて冷却方法を考えてみました。

少しでもM.2規格の浸透に役に立てれば幸いです。

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