Hoje, testaremos um SSD NVMe da fabricante Taiwanesa Gigabyte, do segmento topo de linha, modelo RGB AIC NVMe. Neste teste, constataremos o modelo de 512GB que nos enviaram, entretanto, existe uma unidade de 1TB para quem procura mais espaço.
Ele vem no formato mais peculiar PCIe 3.0 x4 com barramento de 32Gbps, ou seja, 4 linhas PCIe 3.0, protocolo NVMe 1.3, porém ao invés de ser instalado nos slots M.2 convencionais ele é encaixado diretamente nos Slots PCIe como se fosse uma placa de vídeo, seu form factor é mais conhecido como HHHL (Half Height Half Length) e capacidades que variam desde 512GB até 1TB. Seu preço geralmente se encontra próximo dos R$799,99, no mercado nacional dependendo da loja, o que é um preço bem alto para um SSD de 512GB NVMe, tendo em vista que SSDs com desempenho até superior como o SN850 da Western Digital de 500GB que se encontra na mesma faixa de preço. Porém, obviamente este SSD tem como foco o público que prefere uma estética mais elegante e gosta de RGB.
Especificações do SSD
A seguir, informações um pouco mais detalhadas sobre o SSD que testado (unidade de 512GB):
Software SSD
Felizmente a Gigabyte oferece uma boa gama de programas para utilizarmos em seus SSDs, programas que vão desde leituras do SMART até opções mais avançadas como realizar um secure erase no SSD, além é claro de não faltar de uma sessão para controlar o RGB do SSD que é endereçável.
E como citado anteriormente a gigabyte, oferece o RGB Fusion 2.0 para controlar o RGB do SSD.
No link a seguir estaremos disponibilizando uma prévia visualização de um dos efeitos RGB possíveis de serem configurados.
Unboxing
O SSD vem em uma caixa preto com símbolo da Aorus, bem elegante, direto ao ponto e após abri-la, encontramos o SSD no slot na caixa para evitar que se mova durante transporte.
Construção e acabamento
Sobre sua construção interna, essa linha vem no formato HHHL PCIe 3.0 x4, protocolo NVMe 1.3, vemos também que se trata de um SSD Single-sided, ou seja, possui C.I.s apenas em um dos lados do PCB.
Para remover este dissipador foi necessária uma chave phillips, aonde constam apenas 6 parafusos em seu PCB frontal para ser possível a remoção do seu dissipador. Ao remover o dissipador podemos observar um bom thermal pad tanto na parte superior quanto inferior do PCB que auxilia a remover o calor do controlador e demais componentes para o dissipador. Fora isso, podemos ver o difusor que permite gerar o efeito RGB que observamos no vídeo acima.
Removendo agora o thermal pad em ambos lados chegamos ao PCB do SSD.
Nele podemos observar vários detalhes interessantes, um dos quais que a Gigabyte talvez utilize este mesmo layout de PCB para SSDs mais topo de linha ou voltados ao ramo de Data-center, devido a quantidades de pontos de soldas para capacitores para circuitos PLP (Power Loss Protection).
Não apenas isto, mas podemos encontrar inúmeros chips “Demux” (Demultiplexors), como apresentados na imagem a seguir. Um chip como esse tem como uma função mais básica combinar ou interligar a saída de vários componentes em um só meio de dados e em sua saída o demux divide estes dados para cada um dos remetentes corretos como observamos no exemplo a seguir:
Neste SSD estes Demux devem estar atuando como decodificares, aonde “traduzem” os 3 estados de tensão elétrica para 8 sinais, este é um dos motivos de terem 8 conectores em cada lado.
Controlador
O controlador do SSD é o responsável por fazer todo o gerenciamento de dados, over provisioning e garbage collection, dentre outras funções que ocorrem em segundo plano. E, é claro, faz com que o SSD tenha um bom desempenho.
Este SSD usa um controlador da Phison: o PS5012-E12-27, modelo ISA ARM 32-bit de “4” núcleos Cortex® R5 (Quad-core) com processo de fabricação da TSMC de 28nm. Trabalha com clock de 667 MHz em seus núcleos principais. Neste caso, este controlador é comum em outros projetos de SSDs como Aorus RGB SSD (versão M.2), Corsair MP510, dentre outros diversos modelos.
Neste caso, trata-se de um controlador dual-core, ou seja, com 2 núcleos principais que fazem o gerenciamento das Nands, com suporte à tecnologia chamada “CoXprocessors” – que nada mais é que outro núcleo Dual-Core Cortex® R5 com frequência bem reduzida (geralmente 200~300 MHz) no intuito de realizar tarefas mais simples e preditivas, assim, é possível diminuir a carga dos 2 núcleos principais, além do consumo elétrico e dissipação de calor que pode gerar thermal throtling, tendo em vista que este SSD pode chegar a consumir quase 8W. Uma destas funções, por exemplo, é cuidar de trechos repetitivos de códigos e funções de firmware que os núcleos principais não teriam necessidade de fazer, além de gerenciar o armazenamento de dados na DRAM Cache, enquanto isso, os núcleos principais são alocados para tarefas como Escrita/Leitura/Host.
Este controlador também possui suporte para até 8 canais de comunicação com barramento de até 667 MT/s, aonde cada um desses canais possui suporte até 4 comandos Chip Enable, o que possibilita este controlador se comunicar com até 32 Dies simultaneamente utilizando a técnica de Interleaving. Mas como constataremos no decorrer desta análise, cana canal opera em 533 MT/s devido à limitação dos Dies BiCS3 da Kioxia
DRAM Cache ou H.M.B.
Todo SSD topo de linha que visa oferecer um alto desempenho consistente necessita de um buffer para poder armazenar suas tabelas de mapeamento (Flash Translation Layer ou Look-up table), com isso, ele consegue ter desempenho aleatório melhor e ser mais responsivo.
Como podemos observar na imagem acima, este SSD de 512GB utiliza um C.I. como DRAM Cache, sendo este Chip da SK Hynix modelo, “H5AN4G8NBJR-UHC”, que é um chip do tipo DDR4 de 4Gb de densidade (512 MB), que opera em frequências de até 2.400 MT/s com latências CL-17-17-17, porém, devido à limitação do IMC integrado no próprio Phison E12, este Chip DRAM Cache opera em 1600 MT/s com latência menor também, aonde neste barramento é a velocidade máxima de seu controlador de memória.
NAND Flash
Com relação a seus circuitos integrados de armazenamento, o SSD de 512GB possui 8 chips Nand flashs marcados como “TA59G55AIV”. Tratam-se de Nands da fabricante japonesa Kioxia, mais conhecida antigamente por Toshiba Memory, sendo neste caso dies de 256Gb (32GiB) contendo 64-Layers de dados, ou seja, seus dies são do Line-up BiCS3 TLC.
Neste SSD, cada NAND Flash possuem 2 dies de 256Gb de densidade totalizando 64 GiB por cada NAND Flash, sendo que cada die se comunica com o controlador a uma velocidade de barramento de 533 MT/s, cujo é o máximo estipulado nos Datasheets destes dies, entretanto, seu controlador conseguiria suportar velocidades até maiores até 667 MT/s, o que geraria uma maior largura de banda podendo assim gerar um maior desempenho.
Outro fato que é limitante destes dies em comparação aos mais recentes lançados no mercado são que são apenas dies dual plane, ou seja, dentro de cada die, temos apenas 2 planes, onde em um cenário ótimo, cada die conseguiria oferecer cerca de até 46 MB/s. Mas veremos que ele não conseguiu se aproximar destes resultados.
PMIC (Power Delivery)
Assim como qualquer componente eletrônico que exerce algum funcionamento, SSDs também possuem um nível de consumo de energia que pode variar desde poucos miliwatts até próximo de 10 watts, beirando o limite de alguns conectores ou slots. O circuito responsável por todo gerenciamento de energia é o PMIC, que significa “Power Management IC“, um chip responsável por prover alimentação para demais componentes. Neste caso, vemos que o responsável neste SSD é o “PS6108-22“, que embora deva simbolizar “Phison“, é uma remarcação de algum outro C.I. que eu acredito ser algum Texas Instruments.
Ao lado deste C.I. vemos inúmeros indutores, capacitores, resistores dentre outros circuitos eletrônicos com foco em prover alimentação para os principais componentes do SSD.
CURIOSIDADES SOBRE O SSD Aorus RGB AIC NVMe 512GB
Da mesma forma que circuitos integrados de memória RAM em um pente de memória sofrem variação, o mesmo ocorre com SSDs, nos quais há casos de mudanças de componentes como controlador e NAND flashs.
Felizmente esta unidade, até o momento desta análise, não foi possível encontrar outra variante, o que é um sinal positivo, tendo em vista que a variação, ou oscilação, de resultados será menor devido à troca de componentes internos.
METODOLOGIA DE TESTES
Nesta bateria de testes, serão utilizados softwares como Crystal Disk Mark, PCMark 10 (versão paga), IOmeter, 3DMark, ATTO Disk Benchmark, Adobe Premiere, além de utilizar o GTA V para teste de tempo de carregamento de games e tempo de carregamento de Boot do Windows 10 e 11 utilizando o Bootracer.
Importante ressaltar que, quaisquer breves mudanças no sistema operacional, plataforma utilizada seja Intel ou AMD, versão de drivers como Chipset, modelo de processador, modelo de placa mãe, versões do Sistema Operacional, podem gerar resultados com uma diferença deste apresentado, levando isto em conta, a seguir será listado todas as especificações da bancada utilizada, sendo que cada teste realizado foi aferido 3 vezes tendo utilizado a média de cada resultado.
BANCADA DE TESTES
– Sistema Operacional: Windows 10 Pro 64-bit (Build: 21H2) + Windows 11 Pro 64-bit (Build: 21H2)
– Processador: AMD Ryzen 9 5950X (16C/32T) (Frequência fixa em todos os núcleos, 4 GHz)
– Memória RAM: 2 × 16 GB DDR4-3200MHz CL-16 Netac (c/ XMP)
– Placa-mãe: Gigabyte X570s Aorus Elite AX (Bios Ver.: F5c)
– Placa de Vídeo: RTX 3050 Gigabyte Gaming OC (Drivers: 512.xx)
– Armazenamento (OS): SSD Sabrent Rocket 4 Plus 4TB (Firmware: R4PB47.3)
– SSD testado: SSD Aorus RGB AIC NVMe 512GB (Firmware: ECFMH2.1)
– Versão drive Chipset AMD X570: 4.03.03.431.
– Windows: Indexação desabilitada para não afetar resultados dos testes.
– Windows: Atualizações do Windows updates desabilitados para não afetar resultados dos testes.
– Windows: A maioria dos aplicativos do Windows desabilitados de rodar em segundo plano.
– Teste Boot Windows: Imagem limpa com apenas drivers e todos os updates.
– Teste de pSLC Cache: O SSD é arrefecido por fans para não gerar thermal throtling, interferindo no resultado.
– Windows: Anti-Vírus desabilitado para diminuir variação de cada Rodada.
– SSDs Testados: Utilizado como disco secundário, com 0% de espaço sendo utilizado e outros testes com 50% de espaço utilizado para representar um cenário realista.
CRYSTALDISKMARK
Realizamos testes sintéticos sequenciais e aleatórios com as seguintes configurações:
Sequencial: 2x 1 GiB (Blocos 1 MiB) 8 Queues 1 Thread
Aleatórios: 2x 1 GiB (Blocos 4 KiB) 1 Queue 1/2/4/8/16 Threads
Como podemos observar nos gráficos de velocidade sequenciais acima, ele possui velocidades razoáveis para SSDs PCIe 3.0, sendo que sua unidade de 1TB que se destaca mais em sua escrita que ultrapassa os 3 GB/s.
Ao comparamos suas latências em acesso de pequenos blocos de arquivos e em pequenas queue depths que representa um dos cenários mais realísticos do uso do dia a dia, vemos que em sua leitura, ele não apresentou resultados muito bons, pois em comparação aos demais SSDs, sua latência foi bem maior, já em sua escrita ficou na média de outros SSDs Gen 3.0.
Ao testarmos com um cenário aleatória um pouco mais exigente vemos que em sua leitura ele acabou ficando para trás do Netac N930e Pro por uma pequena desvantagem, imperceptível. Já em sua escrita, ele se saiu acima de todos os demais SSDs 3.0 testados
Agora ao utilizarmos o CDM configurado com apenas 1 thread que representa um tipo mais convencionais de acesso no dia a dia, ele se comportou como anteriormente, onde sua leitura foi novamente abaixo dos demais SSDs e sua escrita já teve um resultado melhor.
Neste teste que realizamos acima, foram utilizadas 3 configurações de acessos entre diversas configurações de queue depth desde QD1 que represente um uso cotidiano do dia a dia, quanto QD16 que já se torna bem surreal, mais comparável com ambientes virtualizados.
Com isto, vemos que o Aorus entrega até mais de 500.000 IOPS de escrita em uma QD menor do que a testada por eles, provando um excelente resultado, embora seja em cenários totalmente irrealísticos. Mas sua leitura em si ainda foi bem menor em cenários mais realísticos.
ATTO Disk Benchmark QD1 e QD4
Realizamos um teste utilizando o ATTO para observar a velocidade dos SSDs em determinados tamanhos de blocos diferentes. Neste benchmark, foi configurado da seguinte forma:
Blocos: de 512 Bytes até 8 MiB
Tamanho do arquivo: 256MB
Queue Depth: 1 e 4.
O ATTO disk benchmark é um software que faz um teste de velocidade sequencial com arquivos comprimidos, ou seja, para uma simulação em uma carga de transferência de dados como no Windows, geralmente vemos algo em torno dos blocos de 128KB à 1 MiB, agora vemos que em blocos de 512 bytes até 16 KB, que se trata dos cenários de operações aleatórias mais comuns, o Aorus de 512GB conseguiu levar uma vantagens em blocos de menor tamanho em relação aos demais SSDs do comparativo, apenas quando os blocos iam aumentando que foi ficando para trás.
Ao testarmos em QD1, a diferença diminuiu mas ainda sim o Aorus continuou levando vantagem em menos tamanho de blocos, perdendo apenas em blocos maiores.
3DMark – Storage Benchmark
Neste benchmark, são realizados diversos testes voltados a armazenamento, incluindo testes de carregamento de games como Call of Duty Black Ops 4, Overwatch, gravação e streaming com o O.B.S. de uma gameplay à 1080p 60 FPS, instalação de alguns games e transferências de arquivos de pastas de games.
Após realizarmos este benchmark, podemos observar que em cenários mais práticos, este SSD se comporta como boa parte dos demais SSDs PCIe 3.0 do comparativo.
PCMARK 10 – FULL SYSTEM DRIVE BENCHMARK
Neste teste, foi utilizada a ferramenta Storage Test e o teste “Full System Drive Benchmark”, que faz testes leves e pesados no SSD.
Dentre estes traces podemos observar testes como:
– Boot Windows 10
– Adobe After Effects: Iniciar a aplicação até estar pronto para uso
– Adobe Illustrator: Iniciar a aplicação até estar pronto para uso
– Adobe Premiere Pro: Iniciar a aplicação até estar pronto para uso
– Adobe Lightroom: Iniciar a aplicação até estar pronto para uso
– Adobe Photoshop: Iniciar a aplicação até estar pronto para uso
– Battlefield V: Tempo de carregamento até o menu iniciar
– Call of Duty Black Ops 4: Tempo de carregamento até o menu iniciar
– Overwatch: Tempo de carregamento até o menu iniciar
– Usando Adobe After Effects
– Usando Microsoft Excel
– Usado Adobe Illustrator
– Usando Adobe InDesign
– Usando Microsoft PowerPoint
– Usando Adobe Photoshop (Uso intenso)
– Usando Adobe Photoshop (Uso mais leve)
– Copiando 4 arquivos ISOs, 20GB ao total de um disco secundário (Teste de Escrita)
– Realizando a cópia do arquivo ISO (Teste de leitura-escrita)
– Copiando o arquivo ISO para um disco secundário (Leitura)
– Copiando 339 arquivos JPEG (Fotos) para o disco sendo testado (Escrita)
– Criando cópias destes arquivos JPEG (Leitura-Escrita)
– Copiando 339 arquivos JPEG (Fotos) para outro disco (Leitura)
Podemos observar novamente que neste benchmark ele se comportou novamente de forma similar à demais SSDs PCIe 3.0 intermediários do mercado.
TESTE DE PROJETO – Adobe Premiere Pro 2021
A seguir, utilizamos o Adobe Premiere para medir o tempo médio de abertura de um projeto de cerca de 16.5GB com resolução 4K, 120Mbps de bitrate, cheio de efeitos até que estivesse pronto para edição. Ressaltando apenas que o SSD testado é sempre como drive secundário sem o sistema operacional instalado, pois, isso poderia afetar o resultado e geraria inconsistências.
Vemos neste teste que o Aorus atingiu excelentes resultados ficando acima até mesmo dos SSDs PCIe 4.0 da Netac.
TESTE DE TEMPO DE CARREGAMENTO DE GAMES E WINDOWS
Fizemos uma comparação entre múltiplos SSDs e um HD, utilizando uma instalação limpa do Windows 10 Build 21H1 junto do GTA 5 abrindo o modo campanha. O teste consiste no melhor resultado após três boots seguidos do sistema, considerando o tempo total até finalizar na área de trabalho com o score informado pelo aplicativo. Por isso, é mais lento do que o boot até mostrar a tela da área de trabalho.
Ao utilizarmos o jogo GTA V, vemos que ele teve um empate técnico com o S70 Blade.
Podemos constatar acima que ele conseguiu apresentar resultados um pouco inferiores em comparação aos demais SSDs do comparativo embora a diferença prática entre eles seja bem superficial neste teste, pois, 5 segundos à mais para iniciar o sistema não atrapalha, considerando que neste programa consta deste o tempo de boot até o carregamento dos últimos drivers do OS. O que neste caso é feito uma instalação limpa com apenas drivers de sistema operacional, como de Rede, Wire-less + Bluetooth, Áudio, Drivers Nvidia, PCH dentre outros.
TESTE DE VELOCIDADE SUSTENTADA | SLC CACHING
Em boa parte de SSDs no mercado atualmente utiliza como base a tecnologia de SLC Caching, em que certo percentual de sua capacidade de armazenamento, seja ele MLC (2 bits p/ célula), TLC (3 bits p/ célula) ou QLC (4 bits p/ célula), é usado para armazenar apenas 1 bit por célula. No caso, é usada como um buffer de escrita e leitura, em que o controlador inicia a gravação e quando o Buffer se esgota ele escreve nas NAND Flash nativas (MLC / TLC / QLC).
Através do IOmeter, podemos ter uma ideia do volume de SLC cache deste SSD, já que o fabricante muitas vezes não informa este valor. Pelos testes que realizamos, foi possível constatar que ele possui um volume de pSLC Cache dinâmico, cerca de 17GB, que conseguiu manter velocidade média de ~ 2068 MB/s até o fim do buffer, o que foi um incrível resultado.
Após ele ter gravado 17GB, ele começou a escrever nos blocos programados nativamente como TLC, aonde gravou de 17GB até encher a unidade, apresentando velocidade média de 588 MB/s, que é sua velocidade nativa de gravação caso o pSLC Cache não estivesse presente neste SSD, o que é algo razoável, já a unidade de 1TB deve apresentar velocidades maiores pois deve ter o dobro de dies caso sejam de 256Gb, porém caso sejam dies BiCS3 de 512Gb, sua velocidade será semelhante à esta.
Realizamos também um teste para ver quanto tempo o SSD levaria para recuperar parte de seu Buffer e, no decorrer da nossa bateria de testes, que vai de 30 segundos até 2 horas em idle. E durante este período vemos que o SSD conseguiu recuperar basicamente todo seu volume de pSLC Cache, devido ser um volume dinâmico e bem pequeno.
TESTE DE CÓPIA DE ARQUIVOS
Neste teste, será foi feita a cópia dos arquivos ISOs e do CSGO de uma RAM Disk para o SSD para ver como ele se sai. Foram utilizadas a ISO do Windows 10 21H1 de 6.25GB (1 arquivo) e sua versão extraída com o Winrar para uma pasta contendo 1.874 arquivos menores juntos da Pasta de instalação do CSGO de 25.2GB.
Neste teste vemos que ele teve outro empate técnico, porém desta vez com o S41 TUF, embora seja uma diferença imperceptível.
Agora com a pasta descompactada ele conseguiu ultrapassar o N930e Pro.
Ao utilizarmos a pasta do CSGO vemos que novamente ele conseguiu outro empate técnico dessa vez com o Netac NV7000.
TESTE DE TEMPERATURA
Neste trecho da análise, observaremos a temperatura do SSD durante um teste de stress, onde o SSD recebe arquivos de forma contínua, para podermos saber se houve algum thermal throtling com seus componentes internos que pudessem gerar algum gargalo ou perda de performance.
Como podemos observar no gráfico acima, o SSD não apresenta thermal throtling nenhum, pois com uma grande área de superficie desse dissipador imenso, e com um volume de pSLC Cache bem pequeno o controlador nem se quer chega a esquentar tanto em testes de escritas longas, devido a estes fatores, vemos que ele apresentou temperaturas incríveis.
Conclusão
Levando tudo isso em conta, realmente será que vale a pena investir neste SSD?
Obviamente este SSD não é feito com foco para a grande maioria de usuários, pois tendo em vista que seu formato é um AIC HHHL, isso acaba limitando usuários que possuem apenas 1 slot PCIe 3.0 em suas placas mãe, como é o caso de placas Intel da linha H como H110, H310, H510, dentre AMD como A320 e A520.
Ele é mais focado ao usuário que gosta de desfrutar de rigs ou componentes com RGB e que tenham um bom desempenho ao mesmo tempo, é claro que isso gera um custo a mais que abordaremos agora em suas vantagens e desvantagens.
VANTAGENS
- Velocidade Sequencial decentes para SSDs Gen 3.0 de 512GB
- Velocidades Aleatória OK em alguns cenários
- Latências de escrita
- Desempenho prático para o dia a dia e até alguns profissionais razoável
- Não Sofre Thermal Throttling
- Não sofreu, ou sofreu bem pouca variação de componentes internos
- Construção interna decente, porém defasada, poderiam ter utilizado controlador e Dies mais novos
- Oferece software de gerenciamento junto de software para controle de RGB
- Volume de pSLC Cache se recupera instantâneamente
- Durabilidade excelente para essa faixa de capacidade
- Possui Criptografia AES-256 bit (SED)
- Garantia de 5 Anos
- Possui RGB endereçável e uma estética bem atraente
- Latências de leitura meio elevada
- Volume de pSLC Cache bem pequeno, OK para uso cotidiano, mas para usos mais intensos é muito pequeno
- Velocidade de escrita sustentada meio baixa
- Preço elevado para um SSD de 512GB
- Não possuem versões de 2TB ou acima, apenas 512GB e 1TB