[Review] SSD Teamgroup T-Force Vulcan Z 1TB – Outro baratinho custo benefício?

Hoje, testaremos um SSD NVMe da fabricante taiwanesa Teamgroup, do segmento intermediário, modelo T-Force Vulcan Z. Neste teste, constataremos o modelo de 1TB que a Teamgroup nos enviou.

Ele vem no formato SATA de 2.5″ com barramento de 6Gbps, protocolo AHCI e capacidades que variam desde 250GB até 2TB. Seu preço geralmente se encontra próximo dos US$58.99, porém infelizmente não foi possível encontrá-lo com tanta facilidade em lojas no Brasil.

Especificações do SSD

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

Softwares do SSD

Infelizmente este modelo da Teamgroup não acompanha nenhum software de gerenciamento disponível para ser baixado em sua página do produto.

Unboxing

O SSD vem em uma caixa básica contendo apenas uma imagem ilustrativa na sua parte frontal da caixa e na parte traseira breve detalhes e especificações.

Construção e acabamento

Sobre sua construção interna, essa linha vem no formato SATA de 2.5″, protocolo AHCI, vemos também que se trata de um SSD Single-sided, ou seja, possui C.I.s apenas no lado superior do SSD.

Seu controlador se localiza na parte superior junto de apenas 1 chip NAND Flash que abordaremos no decorrer da análise.

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.

Neste SSD, podemos observar que ele acompanha um controlador da Silicon Motion, um dos mais utilizados em SSDs SATA de baixo custo voltados ao mercado custo benefício, o SM2258XT, 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 vários SSDs da China sendo um dos mais utilizados, podendo ser encontrado até mesmo nos Crucial BX500.

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 4 comandos C.E, permitindo ele se comunicar com SSDs com até 16 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.

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.

Bom como já era de se esperar, por se tratar de um design de SSD barato com controlador SM2258XT, esse é um design DRAM-Less.

NAND Flash
Com relação a seus circuitos integrados de armazenamento, o SSD de 1TB possui apenas 1 chip Nand flash sem marcação, mas essa se trata de uma NAND da fabricante japonesa Kioxia, sendo neste caso, dies de 512Gb (64GiB) contendo 64-Layers de dados. São dies bem antigos já tendo em vista que a Kioxia logo mais lançará os BiCS6. Isto pode simbolizar que o projeto utilizou lotes de NANDs mais antigas, nos dizerndo que provavelmente deve haver muito mais variantes no mercado.

Como podemos observar, o SSD como só possui 1 chip NAND Flash e utiliza dies “Kioxia / SanDisk” BiCS3 de 64-Layers de 512Gb, vemos que se trata de um package 16DP (16 dies nesta NAND). O que foi uma escolha peculiar de se fazer, pois os Dies BiCS3 podem ser encontrados em densidades de 256Gb (32GB) e 512Gb (64GB), sendo os de 256Gb ligeiramente mais rápidos que os de 512Gb. Portanto, pelo fato do controlador só conseguir se comunicar com até 16 dies com interleaving, eles optaram por utilizar dies de 512Gb para totalizar 16 dies no SSD de 1TB.

Porém, nas unidades de menor capacidade, podemos encontrar variantes com dies BiCS3 de 256Gb. Não só isso, mas pelo fato destes dies serem bem obsoletos, eles oferecem um throughput bem menor que os atuais comparativos do mercado como Micron, SK Hynix e Samsung, por exemplo.

Como vemos no exemplar acima, estes dies de 512Gb e 256Gb possuem um design dual-plane o que diminui drasticamente o paralelismo e assim a performance, fazendo com que o throughput máximo de cada die em cenários muito “bons”, ou surreais, ofereçam próximo de 46 MB/s com um tempo estimado de programação (tPROG) de 695 µs e um tempo de leitura (tREAD) de 80 µs, em comparação à dies mais recentes como os famosos B47R da Micron, que oferecem mais de 120-130 MB/s de largura de banda com latências muito menores, e isso sem nem mencionar novos designs como a SK Hynix V7 de 176-Layers que em breve vamos analisar, pois recebi 2 SSDs, o SK Hynix Platinum 1TB e 2TB.

PMIC / VRM (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, podemos observar que o circuito responsável por prover alimentação primária para os componentes é o MT3035 da M3Tech.

Como podemos ver, trata-se de um Step-Down DC/DC Converter cujo consegue trabalhar com frequências de comutação de até 1.5 MHz que trabalha com alimentação de 2.5 V à 5.5 V, recebendo a alimentação 5V do conector SATA e reduzindo para tensões menores do controlador, NAND Flash e demais outra rails secundárias. Ele consegue trabalhar com até 4 A de corrente contínua e em alguns cenários consegue chegar próximo de até 95% de eficiência.

Fora isso outra curiosidade interessante é que este marking code “149J1” representam 3 informações, o número “1” representa o ano de fabricação, neste caso 2021, já o “49” representa a 49º semana do ano, ou seja, 6 de dezembro à 12 de Dezembro de 2021, enquanto o J1 representa o código do fabricante.

Podemos é claro identificar também inúmeros outros componentes SMD como capacitores, resistores, temos vários indutores de 47 nH e 20 nH fora seu cristal oscilador de 50 MHz.

CURIOSIDADES SOBRE O SSD TEAMGROUP T-FORCE VULCAN Z 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.

Como havia sido mencionado anteriormente, este SSD provavelmente tem várias variantes de componentes internos tendo em vista que estes Dies são bem antigos que nem são fabricados mais tanto pela Kioxia quando pela Sandisk / WD.

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 Final Fantasy XIV 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 Teamgroup T-Force Vulcan Z 1TB (Firmware: U0503A0)
– Versão driver 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.
– Quarch PPM QTL1999 – Teste de consumo elétrico: realizo com 3 parâmetros, em idle aonde o disco é deixado como secundário e após um tempo em idle é realizado a gravação por 1 hora e tirado a média.

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 T-Force consegue entregar um desempenho sequencial na média dos demais SSDs, ficando apenas para trás em sua escrita sequencial, mas considerando a margem de erro seria um empate técnico.

Já ao testarmos suas latências vemos que em sua leitura ele apresenta a maior latência do comparativo o que não foi um bom resultado, mas em sua escrita se saiu de forma similar ao Crucial MX500 de 1TB que testamos recentemente.

Já ao testarmos em 4 threads alocadas em 1 fila em testes aleatórios, observamos que ele tem um desempenho similar ao KingDian S370 de 512GB ficando mais distantes do MX500.

Agora com apenas 1 thread alocada, vemos que apresentou um resultado similar novamente ao KingDian S370 que é um SSD mais barato.

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 até QD de 16 ele oferece próximo dos 40.000 IOPS o que são valores razoáveis tendo em vista que nem se quer o fabricante informa suas velocidade aleatórias.

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 o Teamgroup apresentou um resultado satisfatório em QD4.

Agora ao alocarmos apenas 1 thread, o mesmo aconteceu sendo que a diferença entre os SSDs caiu ainda mais, e em leitura se saiu até acima do MX500.

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 ele apresentou um resultado inferior ao MX500 mas superior ao Netac que testamos.

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)

Já ao utilizarmos o mais conhecido PCMark10 com a suite de testes de Storage mais voltado ao ramo profissional com diversas traces de mundo real, vemos que a diferença entre os SSDs SATAs cairam mas ainda sim ficou atrás do Crucial MX500.

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.

Ao carregarmos este projeto do premiere no Teamgroup , vemos que ele apresentou um excelente resultado devido seu imenso volume de pSLC Cache, onde até mesmo em projetos maiores ele deve conseguir manter esta consistência.

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 benchmark do Final Fantasy XIV 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. 

Podemos novamente perceber que a unidade de 1TB teve o maior tempo de carregamento, ficando um pouco mais “lento” que o Crucial MX500.

Podemos constatar acima que ele conseguiu apresentar resultados “satisfatórios”, mas acabou ficando para trás do MX500 de 1TB no windows 11, 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, cerca de 372GB, que conseguiu manter velocidade média de ~ 430 MB/s até o fim do buffer, o que foi um ótimo resultado.

Após ele ter gravado 372GB, ele ficou sem espaço tendo em vista que toda sua capacidade de 1TB estava programado como pseudo-SLC, e devido a isto ele entra no processo de Folding/Copyback aonde pega os blocos que estão em modo pSLC e os transformam em TLC, mas isso gera um overhead que impacta gravemente em sua velocidade de escrita. Por isso após 372GB gravados sua velocidade caiu para 59 MB/s em média tendo grandes oscilações de 18 MB/s até 350 MB/s o que foi um cenário bem ruim e inconsistente.

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 testarmos sem usar o TRIM/GC podemos observar que este SSD não recuperou sequer 1GB, o que foi um ponto negativo.

Já ao testarmos com o TRIM e GC habilitados, podemos ver que o SSD consegue recuperar seu volume inteiro em poucos segundos, o que é incrível.

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. 

Na transferência da pasta do Windows como arquivo ISO vemos que ele teve um desempenho bem similar aos demais SSDs SATA DRAM-Less comparados anteriormente.

O mesmo se repetiu ao extraírmos esta pasta para mais de 1.800 arquivos, aonde a diferença entre eles caiu ainda mais, mas ainda sim se permaneceu bem semelhante aos demais.

Agora, durante a transferência desta pasta do CSGO, devido sua velocidade na região de pSLC Cache ter sido maior ele apresentou um resultado levemente superior aos demais SATA DRAM-Less do comparativo, ficando atrás apenas do MX500.

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.

Felizmente ele não sofreu nenhum thermal throttling também, e suas temperaturas ficaram próximas de 49ºC sob seu controlador utilizando um termo par para fazer a aferição, e no seu sensor de temperatura sua temperatura ficou em 46ºC.

CONSUMO ELÉTRICO E EFICIÊNCIA

SSDs da mesma forma que diversos outros componentes do nosso sistema tem um determinado consumo elétrico. SSDs mais eficiêntes conseguem realizar tarefas que foram requisitadas de forma rápida e com um consumo relativamente baixo, para que assim consiga transitar novamente para seus power states em idle aonde tende a ter um consumo menor.

Neste trecho da análisem utilizaremos o Quarch Programmable Power Module que a Quarch Solutions nos enviou (foto acima) para realizar estes testes e verificar o quão eficiente o SSD é. Nesta metodologia serão realizados 3 testes: O consumo máximo que o SSD possui, uma média em cenários práticos e casuais e em idle.

Este conjunto de teste, especialmente o de eficiência e em idle são importantes principalmente para usuários que pretendem utilizar drives em laptops, pois SSDs ficam a esmagadora maioria do tempo em power states de baixo consumo (Idle), portanto, isso ajuda e muito a economizar bateria.

Podemos observar que em comparação aos outros SSDs, este da Teamgroup apresentou a melhor eficiência dentre os SATAs pois ele embora tenha tido uma largura de banda pouco acima do MX500, ele conseguiu manter sua velocidade por mais tempo devido seu volume de pSLC Cache maior equanto o MX500 possui um cache pequeno aonde logo após sua velocidade despenca e seu consumo também foi maior.

Até o presente momento este SSD foi o que apresentou o menor consumo que testamos até agora o que foi um bom ponto positivo da Teamgroup.

E como podemos ver agora, dentre todos até o momento o T-Force teve o menor consumo médio neste benchmark

Já em Idle ele não apresentou o menor consumo mas se manteve na média de demais SSDs SATA que testamos.

Conclusão

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

É de fato um SSD com custo benefício interessante, entretanto, até momento desta análise, está bem difícil encontrá-lo no Brasil, porém, caso encontre é uma opção interessante. Ele apresenta boas vantagens como seu imenso volume de pSLC Cache para quem for realizar trabalhos mais intensos, só que conta também com algumas desvantagens que vamos listar agora.

VANTAGENS

• Velocidade Sequencial OK para SSDs SATA
• Velocidades Aleatória decentes para SSDs SATA
• Desempenho prático e até em cenários profissionais em média aos demais SSDs SATA mas inferior aos NVMe
• Volume de pSLC Cache imenso
• Não sofre thermal Throttling
• Boa eficiência energética, teve um consumo média baixo e um baixo consumo em Idle
• Boa durabilidade
• Garantia de 5 anos
• Excelente Preço para SSDs desta categoria

DESVANTAGENS

• Sofre bastante variação de componentes internos
• Construção interna decente mas usa Dies bem desatualizados e inferiores à alguns atuais
• Velocidade nativa pós pSLC Cache é terrível
• Volume de pSLC Cache demora demais para recuperar
• Não possui software de gerenciamento
• Não possui Criptografia