Man mano che gli SSD diventano più sofisticati, diventano più caldi, quindi è lecito aspettarsi che le nuove unità PCIe Gen 5 di fascia alta richiedano un raffreddamento attivo tramite una ventola, nonostante gli sforzi mirati a ridurre il calore generato dai controller, nell'ottica di un utilizzo anche sui dispositivi portatili.
Per migliorarne la capacità , le NAND 3D hanno visto l'introduzione di nuovi strati o l'aumento del numero di livelli di carica che possono essere memorizzati in una singola cella, tuttavia, l'aumento del numero di strati spesso riduce le dimensioni fisiche di una cella, il che ha un impatto significativo sulla sua capacità di immagazzinare in sicurezza le cariche (in qualche modo mitigato dall'adozione di nuovi materiali).
Il passaggio dalla progettazione di celle a tre livelli a quelle a quattro livelli, d'altra parte, riduce drasticamente il numero di cicli di programma/cancellazione (P/E) che una cella può sopportare.
Poiché entrambi gli approcci per l'aumento della densità di registrazione delle NAND 3D coesistono, la qualità del segnale prodotta da quelle celle NAND si deteriora.
Di conseguenza, per gestire tali segnali i controller SSD devono utilizzare algoritmi di correzione degli errori più avanzati come LDPC (Low Density Parity Check).
Data la necessità di tali algoritmi, i controller diventeranno più complessi con un metodo di produzione sempre più sofisticati, ma il tasso di adozione, più lento dell'aumento della complessità , determinerà che, almeno per il momento, i controller SSD per applicazioni di livello amatoriale ed enterprise/server continueranno a salire di TDP (120 °C per il controller, ma solo 70 °C per i circuiti integrati NAND).
Gli SSD Gen 5 avranno una media di circa 14W di TDP, mentre gli SSD Gen 6 potranno arrivare sino a 28W, nonostante l'adozione di un processo produttivo a 7nm per i controller e la probabile riduzione del numero di canali.
Un utente enthusiast è consapevole del fatto che le attuali CPU e GPU possono arrivare a temperature fino a 100 °C e anche oltre (sebbene a scapito del degrado del silicio, che funziona in modo affidabile entro le specifiche, ma perde le sue capacità di overclock), il che succede anche con i controller SSD che vanno, a loro volta, ad influenzare le temperature delle NAND 3D facendole superare la soglia dei 75 °C e rendendole, pertanto, meno affidabili.
"3D NAND memory can handle from 0ºC (32ºF) to anywhere between 70ºC and 85ºC (158ºF to 185ºF), depending on the grade of the NAND", afferma Sebastien Jean, Chief Technical Officer di Phison, "and as heat goes up, retention of data in NAND goes down. [...] If most of your data was written really hot and you read it really cold, you have a huge cross-temp swing. The SSD can handle that, translating into more error corrections. So lower maximum throughput. The sweet spot for an SSD is between 25ºC and 50ºC (77ºF to 122ºF)."
Gli SSD spesso entrano in modalità di spegnimento critico quando la temperatura della NAND supera gli 80 °C, quindi il raffreddamento è vitale per questi dispositivi.
Nel caso di un fattore di forma M.2, gli SSD dispongono di due modi naturali per tenere a bada i componenti critici, ovvero conduzione (tramite contatti rame/oro sull'unità e la vite che li fissa in posizione) e convezione (dissipando il calore nell'aria), il che non sempre è sufficiente a raffreddare i modelli ad alte prestazioni che sono attualmente dotati di grandi dissipatori di calore e che avranno bisogno, nel prossimo futuro, anche di un raffreddamento attivo.
I primi SSD PCie 5.0 con velocità di 14 GB/s dovrebbero fare la loro comparsa entro la fine dell'anno.
