[Review] Crucial MX500 1TB – Um dos melhores SSDs SATAs do AliExpress com DRAM Cache!

Hoje, testaremos um SSD NVMe da fabricante americana Crucial, do segmento topo de linha SATA, modelo MX500. Neste teste, constataremos o modelo de 1TB que adquirimos via AliExpress.

Ele vem no formato SATA 2.5″ com barramento de 6Gbps, protocolo AHCI e capacidades que variam desde 250GB até 4TB. Seu preço geralmente se encontra próximo dos R$699,99 (1TB) no mercado nacional, porém, no Aliexpress pode-se encontrá-lo próximo de R$450 dependendo da época, o que é um preço ótimo para um SSD desta categoria. A Crucial afirma que este SSD consegue entregar até 560 MB/s e 510 MB/s de velocidades sequenciais de leitura e escrita, respectivamente.

Para aqueles que tiverem interesse em assistir o vídeo desta análise no YouTube também, a seguir temos ele publicado:

Especificações do SSD

A seguir, informações um pouco mais detalhadas sobre o SSD que será testado (unidade de 1TB):

Software SSD

A Crucial também oferece através de uma página de download em seu website, um programa chamado “Crucial Storage Executive”, que oferece diversas opções para gerenciamento e controle de seus produtos, como veremos a seguir.

A Crucial caprichou neste software, onde existem inúmeras funcionalidades disponíveis, desde funções mais básicas como leitura do seu SMART, quanto opções mais avançadas como Atualização de firmware, fora outras muito interessante, como por exemplo o “Crucial Momemtum Cache” que funciona de forma similar ao “Samsung Rapid Mode”.

Unboxing

O SSD vem em uma caixa toda elegante com uma imagem representativa do SSD junto de algumas breves especificações técnicas em sua parte traseira.

Construção e acabamento

Sobre sua construção interna, essa linha vem no formato SATA, protocolo AHCI, vemos também que se trata de um SSD Double-sided, ou seja, possui C.I.s em ambos seus lados. O SSD vem montado por 4 parafusos que prendem a carcaça metálica de ambos os lados no PCB do SSD

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, isso faz com que o SSD tenha um bom desempenho.

Neste SSD, podemos observar que ele acompanha um controlador da Silicon Motion, um dos mais utilizados em SSDs SATA, o SM2259, que se trata de um modelo ARM 32-bit Single-core que trabalha com um clock aproximadamente de 400 MHz, cujo é encontrado facilmente em SSDs como Intel 545s ou Kingston KC600.

Seu núcleo de processamento tem um processo de fabricação de 40nm desenvolvido pela TSMC. Possui oficialmente 4 canais de comunicação, aonde por cada canal, ele consegue realizar interleaving com até 8 comandos C.E, permitindo ele se comunicar com SSDs com até 32 Dies de forma nativa para obter o melhor desempenho. A fabricante não informa a velocidade de seu barramento entre o controlador e as NAND Flashs porém por ser um controlador SATA, é certo afirmar que deve ser bem abaixo dos 800 MT/s, provavelmente algo próximo dos 267 MT/s até 667 MT/s no máximo. Porém como iremos observar logo adiante, isso limita muito os Dies utilizados neste SSD.

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.

Neste SSD de 1 TB, podemos observar que ele possui 1 C.I. de DRAM Cache de densidade de 4 Gb, ou seja 512 MB, sendo um chip configurado como 256M x16 do tipo DDR3 com velocidade de até 1866 MT/s e latências CL13. Porém, esta DRAM Cache deva operar em frequências menores para que dessa maneira possa trabalhar com timings mais apertados e desta forma oferecer menores latências no carregamento das tabelas FTL.

Outra curiosidade interessante é que em todas as versões anteriores do MX500 com outros dies, utilizava-se a proporção de 1 MB de DRAM Cache para 1 GB de armazenamento, portanto a unidade de 1TB tinha 1GB de DRAM Cache. Embora isso não fará diferença alguma, é apenas uma curiosidade a se ressaltar, e sem dúvida é uma escolha inteligente, pois diminuirão o custo do projeto com este corte de DRAM, e trocaram por Dies de muito melhor desempenho.

Mas isto não é característico apenas da unidade de 1TB, as versões de 2TB e 4TB também sofreram essa troca, aonde todas as 3 versões citadas possuem agora 512 MB, o que ainda sim, é mais que suficiente para workloads diárias e bem agressivas também.

NAND Flash
Com relação a seus circuitos integrados de armazenamento, o SSD de 1TB possui 4 chips Nand flashs marcados como “NY133” que ao decodificá-la gera-se o código “MT29F2T08EMLEEJ4-QA:E“. Tratam-se de Nands da fabricante norte-americana Micron, sendo neste caso dies de 512Gb (64GiB) contendo 176-Layers de dados sendo um total de 195-layers gerando uma “Array Efficiency” de 90.3%.

Neste SSD, cada NAND Flash possuem 4 dies de 512 Gb de densidade totalizando 256 GiB por cada NAND Flash, sendo que cada die se comunica com o controlador a uma velocidade de barramento de 1200 MT/s, que é o máximo estipulado nos Datasheets destes dies, entretanto, eles podem operar com total segurança em 1600 MT/s o que geraria uma maior largura de banda podendo assim gerar um maior desempenho. Porém como citado anteriormente, devido estarem em um SSD SATA com um controlador básico, elas serão bem limitadas.

Este dies possuem uma nova topologia da Micron conhecida como Replacement Gate (R.G.) que basicamente combina a arquitetura de Charge trap com a tecnologia de CuA (CMOS-under-Array) o que faz desta forma com que o Peripheral Circuitry não ocupe um espaço desnecessário no die, permitindo desta forma termos dies de tamanhos de até 30% menores.

Outra inovação que eles fizeram foi que eles conseguiram diminuir bem a complexidade nos processos de “programming” e até mesmo o Overhead graças a troca dos Silicon Gates que costumavam usar Polysilicon, agora usam apenas metal, junto disto estão usando outra técnica de “Etching“ que seria a furação que eles utilizam para colocar os circuitos e strings, diminuindo a resistência.

Com isto estes Dies conseguem um throughput cerca de até 35% maior em comparação as NANDs B27B que são as Micron de 96-Camadas da penúltima geração lançadas à alguns anos atrás.

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, não foi possível identicar o C.I. responsável, mas podemos observar que o SSD possui um cristal oscilador de 50 MHz junto de diversos capacitores, indutores para prover uma alimentação mais limpa e estável para os componentes.

CURIOSIDADES SOBRE O SSD CRUCIAL MX500 1TB

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.

Bom como foi possível constatar no início da análise, este SSD é um projeto que sim já sofreu bastante variação de componentes internos, boa parte das vezes foram upgrades, mas ainda sim existem variantes mais antigas por ai no mercado.

Este line-up da Crucial, foi lançado oficialmente em 2019, portanto existem diversos modelos de Dies espalhados por ai, neste trecho da análise observaremos uma das principais mudanças que a Crucial fez ao longo dos anos.

Como podemos observar acima, os Crucial MX500 ao longo do tempo sempre foram recebendo upgrades de dies, tendo em vista que em seu lançamento, eles vieram com os B16A nos modelos de menor capacidade e B17A nos de maior capacidade. E hoje em dia, será facilmente encontrado nas lojas modelos com B47R o que é uma excelente notícia. Porém para aqueles que desejam adquirir as unidades de 2TB ou até mesmo as de 4TB, recentemente, boa parte dessas variantes tem sido utilizado dies do tipo QLC bem mais lentos que as B47R como listado acima.

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 Crucial MX500 1TB
– 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

Podemos observar que o MX500 apresenta resultados bem semelhantes aos demais SSDs SATA deste comparativo, porém nestes testes sintéticos todos os SSDs SATAs ficam muito atrás dos demais NVMes do comparativo.

Já ao testarmos suas latências, podemos observar que em comparação aos demais SSDs SATA do comparativo ele apresenta os melhores resultados até o momento.

Ao testarmos em 4 threads alocadas em 1 fila em testes aleatórios, é possível observar que ele apresenta desempenho um pouco acima da média dos demais SSDs SATA.

O mesmo pode ser observado ao alocarmos apenas 1 thread por cada fila, embora a diferença tenha sido um pouco menor.

Neste teste, foram feitas 3 configurações de acessos entre diversas configurações de queue depth desde QD1, que representa um uso cotidiano do dia a dia, quanto QD16, que já se torna bem surreal, mais comparável com ambientes virtualizados.

Com isso podemos obersvar que tanto em sua leitura e gravação ele alcança velocidades satisfatórias, ficando abaixo dos anunciados porém foi testado em cenários diferentes, tendo em vista que os cenários que o fabricante anuncia estes resultados são completamente irrealísticos.

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, com isso todos os SSDs SATA apresentam desempenho similar acima de blocos de 1 MiB, porém em blocos muito pequenos SSDs DRAM-Less mais simples como o N530s sofrem bastante com isso.

Com apenas 1 thread alocada, podemos observar que a diferença dentre os SSDs caiu ainda mais, porém o crucial consegue se destacar em sua escrita aonde manteve-se uma consistência maior em comparação aos demais SSDs.

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.

Ao utilizarmos o 3DMark que é uma excelente ferramenta que possui diversos traces bem realísticos e comuns do dia a dia. Podemos observar que, o MX500 apresenta resultados com uma diferença muito maior em comparação aos outros SATAs testados do aliexpress, principalmente em sua latência que é quase 2 vezes menor que ao do Netac, isso é algo impressionante.

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)

á ao utilizarmos o mais conhecido PCMark10 com a suite de testes de Storage mais voltado ao ramo profissional com diversas traces de mundo real, podemos observar que o MX500 novamente apresentou resultados superiores aos demais SATAs do comparativo em cenários mais profissionais, porém, é possível notar que ao compararmos com SSDs NVMe, a diferença é ainda muito maior.

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, gerando inconsistências.

Agora ao carregarmos este projeto no SSD MX500, foi possível notar uma diferença perceptível em comparação aos demais SSDs SATA, isso é algo muito interessante, pois obviamente é possível reparar na diferença entre os SATAs e os NVMe, porém esta diferença entre o MX500 e os demais SATAs do aliexpress foi perceptível a um ponto de que chega ser bem notável.

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 incrível resultado ficando acima até mesmo de alguns SSDSs NVMe. Obviamente trata-se de um game que não oferece suporte à Direct-Storage, portanto a diferença é sempre pequena como podemos observar.

Podemos constatar acima que ele conseguiu apresentar resultados satisfatórios, mas acabou ficando para trás dos demais SSDs do comparativo, porém, alguns segundos à mais para iniciar o sistema não atrapalham ninguém. 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
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 muita vezes não informa este valor. Pelos testes que realizamos, foi possível constatar que ele possui um volume de pSLC Cache dinâmico, tento em vista que a própria Crucial anuncia seus SSDs com suporte à tecnologia “DWA – Dynamic Write Accelearion”, uma implementação de pSLC Cache proprietária deles, aonde seu volume mede cerca de 36GB, que conseguiu manter velocidade média de ~ 470 MB/s até o fim do buffer, o que foi um ótimo resultado, embora seu volume seja bem pequeno.

Após ele ter gravado 36GB, algo peculiar aconteceu, ao invés de iniciar gravando em seus blocos como TLC nativa, a crucial programou o SSD para realizar o datafolding primeiro. Com isso após ter gravados os 36GB, o SSD iniciou o processo de Copyback/Datafolding aonde sua velocidade média caiu para cerca de 361 MB/s o que é uma velocidade muito boa ainda para SSDs SATA. Considerando até o fato de que o Samsung 860 EVO de 500GB possui uma velocidade média pos pSLC de 300-350 MB/s.

Logo após ele ter gravado 366GB, ele começou a gravar nativamente em seus Dies TLCs em uma velocidade média de 450 MB/s, bem próximo a velocidade de pSLC Cache. Isso ocorre por conta que esses dies são extremamente rápidos e conseguem saturar com muita facilidade o barramento SATA. Mas se isso ocorre, por que não deixar o pSLC Cache desativado para que assim o SSD fique sempre gravando em 450 MB/s?

Bom isto é uma pergunta interessante e de fato isso diminuiria o “WAF” (Write Amplification Factor) porém o pSLC Cache ajuda dramaticamente na endurance dos SSDs, portanto, sua durabilidade seria bem menor caso não o tivesse e por esse motivo, a Crucial optou em desenvolver um volume menor e mais conservador do que ter, por exemplo, 333GB de pSLC Cache e ter que ficar reprogramando seu volume inteiramente, fazendo sua velocidade cair bastante e por mais tempo.

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, utilizando o TRIM e gargabe collection vs TRIM/GC não utilizados. Ao testar sem utilizar o TRIM, podemos observar que o SSD não foi capaz de recuperar nenhum de seu volume de pSLC Cache.

Agora quando utilizado o TRIM junto do Garbage collection, que representa um cenário mais realístico, ele conseguiu recuperar seu volume inteiramente em menos de 1 minuto. Isso foi surpreendente e muito bom para um SSD SATA.

TESTE DE CÓPIA DE ARQUIVOS
Neste teste, 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. 

Ao utilizarmos a imagem do windows 10 compactada para um arquivo .rar, podemos observar que ele novamente apresentou ótimos resultados, mantendo outro empate técnico com os demais SSDs SATA devido ao grande volume de pSLC Cache dos competidores.

Ao descompactarmos a pasta para 1874 arquivos, podemos observar que houve ume pequena diferença do MX500 para os demais SATA, sendo apenas uma diferença maior para os NVMe e ainda mais para um HD SATA.

Agora ao passarmos a utilizar uma pasta de um game bem mais pesada, houve uma diferença notavel em comparação aos demais SSDs SATA DRAM-Less do comparativo.

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.

E por último podemos observar que ele não apresentou thermal throttling, sendo que ele aproveitou sua carcaça de metal ou alumínio como um dissipador de calor que ajudou na dissipação.

Conclusão

Levando tudo isso em conta, realmente será que vale a pena investir neste SSD?

Mesmo ainda em 2022, existe um imenso mercado para SSDs do tipo SATA, um desses principais são pessoas que procurar deixar notebooks mais antigos com cara de mais novos substituindo antigos HDs mecânicos com SSDs, e com isso os SATAs ficarão anos no mercado ainda. Mas vale o investimento a mais no Crucial em relação a outros modelos do AliExpresse? Em minha opinião SIM, pois não temos apenas uma qualidade de construção e suporte melhores, mas também as ferramentas que o próprio fabricante disponibiliza e atualizações de firmware.

Ao verificarmos seu preço, em algumas promoções, é possível encontrá-lo próximo dos R$450, o que é pouco acima dos demais SATAs DRAM-Less do AliExpress, mas ainda sim e sem sombra de dúvidas, essa é uma escolha válida para quem procura SSDs SATA de boa qualidade.

VANTAGENS

• Velocidade Sequencial satisfatórias em relação aos demais SSDs SATA
• Velocidades Aleatória OK em alguns cenários
• Latências
• Desempenho prático para uso diário e até alguns cenários profissionais
• Não sofreu thermal throtling
• Construção interna decente, e utiliza carcaça metálica junto de thermalpads para arrefecimento
• Volume de pSLC Cache se recupera razoavelmente rápido
• Velocidade sustentada de escrita pos pSLC Cache muito boa
• Acompanha Bundle de Software de gerenciamente bem completo
• Boa durabilidade
• Possui suporte à criptografia AES-256 bit e TCG Opal
• Garantia de 5 anos
• Excelente Custo x GB (Preço)

DESVANTAGENS

• Sofreu várias mudanças em seu projeto, embora boa parte tenham sido upgrades, as variantes de maior capacidade como 2TB e 4TB tem dies mais lentos QLC.
• Volume de pSLC Cache pequeno para alguns cenários

Para aqueles que tiverem interesse em fazer a aquisição deste SSD no aliexpress com um preço camarada eis o nosso link de afiliados que também contribui conosco para que possamos continuar com essas análises deste tipos de produtos:

Link SSD Crucial MX500 -Aliexpress