Review – SSD Aldrin A1 2TB – O surpreendente SSD da Pichau!

Hoje, testaremos um SSD NVMe da Pichau Gaming, do segmento topo de linha, modelo Aldrin A1, o qual a Pichau nos enviou para testarmos. Obrigado Pichau 🙂 .

Ele vem no formato M.2 com barramento de 64Gbps, ou seja, 4 linhas PCIe 4.0, protocolo NVMe 1.4 e capacidades que variam desde 1TB até 2TB, infelizmente não há versões de 4TB até o momento desta análise. Seu preço geralmente se encontra na faixa dos R$650 na unidade de 1TB, enquanto a de 2TB é um pouco mais cara, cerca de R$999,99.

Especificações do SSD

A seguir, informações um pouco mais detalhadas sobre o SSD que será testado (unidade de 2TB):

Softwares do SSD

Infelizmente, os SSDs da Pichau não possuem software que forneça informações do produto, como durabilidade e nem mesmo atualizações de firmware.

Unboxing

O SSD vem em uma caixa totalmente preta, onde em sua frente temos apenas o nome Aldrin, já na parte traseira temos breve informações do produto como sua capacidade, número de série, etc.

Ao abrirmos vemos a logo da Pichau na parte superior e o SSD num suporte para evitar que se mova no transporte.

Esse modelo usa design single-sided com C.I.s apenas na parte frontal da PCB, facilitando o arrefecimento do SSD e também possui um dissipador bem robusto, que ajudou bastante a manter a temperatura sob controle como veremos no decorrer da análise. Outro ponto positivo é que ele possui dissipadores de ambos os lados, mesmo que na parte inferior não tenha componentes, algo que ajuda a realizar um melhor arrefecimento térmico tendo em vista que o calor se propaga tanto para cima quanto para baixo do PCB do SSD.

Ele acompanha por padrão um volume de 7.4% alocado para over-provisioning e em seu PCB Frontal encontramos 5 chips principais, 4 NAND Flashs, um controlador e alguns load switches para prover alimentação.

Na parte frontal do SSD vemos o nome Pichau nesta listra vermelha sendo um design bem elegante, já em sua parte traseira vemos um adesivo preto contendo algumas breve informações do produto.

Ao removermos o dissipador vemos que ele possui como mencionado 2 thermal-pads em ambos os lados para favorecer o arrefecimento do calor. Fora isso vemos o PCB do SSD com os componentes que mencionamos acima.

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.

Este SSD usa um controlador da fabricante Innogrit: modelo IG5220 apelidado como RainierQX, que é um controlador ISA ARM 32-bit de 1 núcleos Cortex® R5 (Single-core) com processo de fabricação da TSMC FinFET CMOS de 12nm e frequência de operação de 667MHz sendo similar a outras soluções de alguns fabricantes mais conhecidos no mercado como Phison e Silicon Motion.

Este controlador é DRAM-Less, portanto ele utiliza tecnologias como H.M.B. para armazenar as tabelas de metadados. Fora isto, oferece suporte a 4 canais de comunicação com um barramento de até 1600 MT/s. Ele oferece um suporte até 16 dies utilizando comandos “Chip enable”, que são conexões direta e fisicamente ligados aos Dies e como veremos logo mais, suas NAND Flashs operam em 1600 MT/s

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 havíamos mencionado, por se tratar de um controlador DRAM-Less, ele não oferece suporte a DRAM Cache, portanto, para realizar o armazenamento da tabela de metadados, ele aloca 64 MiB da memória RAM do sistema para agilizar o acesso a esta tabela.

NAND Flash
Com relação a seus circuitos integrados de armazenamento, o SSD de 2TB possui 4 chips Nand flash “SYMN09TC1B1JC6C”. Tratam-se de Nands da fabricante chinesa YMTC, modelos CDT1B sendo neste caso dies de 512Gb (64GiB) contendo 128-Layers de dados e um total de 141 gates, gerando uma array efficiency de 90,7%, aonde das 141-Layers do SSD, 128 são alocadas para armazenamento o que gera esta eficiência.

Neste SSD, cada NAND Flash possui 8 dies com 512Gb de densidade, totalizando 512GB por NAND, que ao todo se gera 2TB. E elas se comunicam com o controlador com seu barramento máximo de 1600 MT/s para melhor desempenho.

Cada um destes dies possuem 4 planes para que quando o controlador acesse cada die, possa aumentar o paralelismo e dessa forma o desempenho. Importante destacar que existem 2 modelos de dies YMTC de 128-Layers, os que foram lançados a um tempo atrás conhecidos como CDT1B que também possuem 4 planes como vemos na foto a seguir.

Já os novos dies possuem um design de 1×4 dies como esse, ou seja, eles estão um do lado do outro verticalmente, nos dies CDT2A, que também são chamados de X2-9060, possuem um alinhamento de 2×2 planes, onde temos um agrupamento de planes de forma diferente como veremos na imagem a seguir.

Através destas mudanças é possível atingir uma maior eficiência neste design 2×2, pois o formato do die fica diferente, mudando o design do circuito gerenciador e do CMOS, permitindo desta forma dies menores e mais fáceis de produzir, sem mencionar o custo que deve ser reduzido.

Neste design “dual deck” da YMTC, o deck superior contém 72 layers enquanto o inferior 69-gate layers, gerando esse total de 141 gate layers contando os String Selectors, dummy word lines dentre outros.

Apenas relembrando que em nossa unidade, aparentemente, os dies utilizados são os CDT1B.

PMIC (Power Delivery)

Assim como qualquer componente eletrônico que exerce algum trabalho, SSDs também possuem um nível de consumo de energia que pode variar desde poucos miliwatts  até próximo de 10 W, 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 SSD podemos observar que ele utiliza múltiplos Synchronous Step Down Regulator marcados como “KWBOA” cujo são Silergy SY8003ADFC.

Este Step-down Regulator possui suporte para trabalhar com tensões de entrada de 2.7V à 5.5Vin, até 3A de corrente e uma frequência de comutação de até 1MHz. Já seus mosfets internos possuem as seguintes resistências: de alta 110mΩ (Canal-P) de baixa 80mΩ (Canal-N). Fora sua resistência térmica que é de 8.2ºC/W.

Esses Step-down são muito utilizados em TVs LCDs, Access Points, Roteadores dentre outros lugares.

SSD Power States

Como sempre mencionamos em análises sobre consumo de energia, neste trecho veremos mais sobre os estados de alimentação deste SSD.

Vemos que o SSD possui 5 power states primários, 3 ativos e 2 em Idle, aonde seus ativos possuem baixas latências de entrada e saída e um “consumo” máximo de 3.5W, embora esteja errado, e seu consumo tenha ultrapassado os 6W, em pico nos meus testes, sua média ficou próximo desse consumo de fato, mas veremos mais sobre isso no final da análise.

CURIOSIDADES SOBRE O SSD PICHAU ALDRIN A1 2TB

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.

Até o momento desta análise não foi possível encontrar outras variantes deste mesmo SSD.

BANCADA DE TESTES
– Sistema Operacional: Windows 10 Pro 64-bit (Build: 22H2) + Windows 11 Pro 64-bit (Build: 22H2)
– 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: 531.xx)
– Armazenamento (OS): SSD Solidigm P44 Pro 2TB (Firmware: 001C)
– SSD testado: SSD Pichau Aldrin A1 2TB (Firmware: 1.F.8.P)
– 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.
– 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.

ONDE COMPRAR

Este SSD é geralmente vendido na Amazon ou na Pichau, portanto quem tiver interesse estes são os locais onde consegui-lo.

Pichau – SSD Aldrin A1 1TB – R$647

Pichau – SSD Aldrin A1 2TB – R$999

Amazon – SSD Pichau Aldrin A1 2TB – R$1.362

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

Ao testarmos suas velocidades sequenciais ele ficou conforme com o que a fabricante estípula, ficando um pouco atrás do Redragon Blaze e do Netac NV5000 em sua leitura e com um empate técnico em sua escrita com o Blaze.

Já em suas latências, vemos que ele teve um empate técnico com o Asgard AN4 em sua leitura, já na sua escrita ele foi levemente inferior ao AN4, se igualando ao Kingston NV2.

Ao testarmos suas velocidades aleatória em ‘Queue depth’ de 4, observamos que em sua leitura há basicamente um empate técnico entre o AN4 e o Aldrin, o que é um ponto positivo. já na sua escrita sua velocidade foi um pouco baixa, porém ficou acima do Kingston NV2 por uma leve vantagem.

Ao alocarmos apenas 1 thread para melhor representar uma carga de trabalho típica do dia a dia, observamos o mesmo comportamento, porém em sua escrita desta vez ele se saiu melhor que alguns outros modelos como o CT300.

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

Constatamos que nestes testes sintéticos que realizamos, o SSD acabou tendo um desempenho “BOM” com um resultado similar a alguns SSDs de baixo custo como Kingston NV2.

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, na leitura ele começa muito fraco ficando abaixo dos demais SSDs porém acaba compensando conforme os blocos vão aumentando, já na sua escrita o desempenho foi mais consistente.

Utilizando QD1, percebemos que o mesmo cenário se repetiu, apresentando o mesmo empate com o Rocket 4 Plus em alguns cenários.

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 jogos e transferências de arquivos de pastas de games.

Vemos que neste benchmark, com traces mais realistas e tradicionais de uso cotidiano, o Pichau Aldrin teve um desempenho razoável, ficando próximo de um SSD Netac NV5000 que possui DRAM Cache e um controlador Phison E16, e ficou acima de SSDs como o Kingston NV2.

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 neste outro teste, que é um pouco mais antigo com foco maior em produtividade, cujo tem uma demanda maior na sua escrita, vemos que o mesmo se repetiu, ele se equivaleu a 2 SSDs com controlador Phison E16 e DRAM Cache, porém, desta vez ficou abaixo do Kingston NV2.

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 utilizarmos o Premiere para carregarmos um projeto de mais de 16GB, vemos que o novamente apresentou um empate técnico com o Kingston NV2.

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. 

Neste game, vemos o Aldrin levou 7,2 segundos para realizar todas os carregamentos de texturas e cenas do benchmark, aonde ele se equivaleu ao Solidigm P41 Plus que testamos a alguns meses atrás.

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, Wireless + Bluetooth, Áudio, Drivers Nvidia, PCH dentre outros, então, podemos observar que o pichau foi o SSD com maior tempo para carregar o sistema, o que não foi um resultado impressionante, mas ainda sim, é uma diferença pequena para os demais SSDs do comparativo.

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 que aparenta ser dinâmico, imenso, de cerca de 675GB, ele conseguiu manter velocidade média de ~ 4384MB/s até o fim do buffer, o que foi uma velocidade boa considerando que essa é uma unidade SSD PCIe 4.0 de 2TB com 32 dies.

Após ter gravado 675GB, ele começou a gravar nos blocos programados nativamente como TLC, onde sua velocidade média foi de aproximadamente 2936 MB/s, o que é excelente. E ele gravou nesta média de 675GB até cerca de 854GB, ou cerca de 178GB a uma média de quase 3000 MB/s.

Após 854GB, ele começou o processo de folding, onde reprogramou os blocos que estavam em modo pSLC de volta para TLC, resultado em uma queda grande de desempenho. O SSD manteve uma velocidade média de escrita de 568 MB/s até encher a unidade.

Já sua média geral contanto o Folding junto de sua velocidade nativa foi de aproximadamente 635 MB/s, superando o gammix S50 Lite de 1TB e ficando pouco atrás do NV5000 de 1TB.

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 dura 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 ele conseguiu recuperar cerca de 35GB à 57GB em cerca de 5 minutos à 30 minutos em idle, infelizmente, mesmo após 2 horas em idle ele não conseguiu recuperar mais do que isto. Entretanto, foi um resultado ótimo, considerando este cenário irrealístico e não proporcional.

Mas ao testarmos com TRIM/GC ativados, vemos que ele já consegue recuperar seu volume completo em poucos segundos.

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) juntos da Pasta de instalação do CSGO de 25.2GB. 

Ao utilizarmos a imagem .ISO do Windows 10, vemos que ele acabou tendo o melhor resultado até o momento.

Já ao realizarmos este mesmo teste com uma pasta muito maior, de um game, o mesmo se repetiu aonde ele conseguiu uma vitória por 10 milissegundos a frente do NV7000, ou seja um empate técnico, mas foi um ótimo resultado.

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 visto acima, este SSD por padrão possui um limite de limitação térmica de 100 °C, que é bastante alto, até recomendaria ser diminuído. O SSD sequer chegou perto dessas temperaturas, mesmo em testes sintéticos totalmente irrealistas ele não ultrapassou 62ºC em seus sensores, enquanto na câmera térmica sequer ultrapassou 58ºC.

No vídeo acima vemos uma breve time-lapse utilizando uma câmera térmica Infiray T3 durante 10 minutos de um teste de stress no IOmeter para observamos quais pontos de seu PCB superaquecem.

CONSUMO ELÉTRICO E EFICIÊNCIA

SSDs da mesma forma que diversos outros componentes do nosso sistema tem um determinado consumo elétrico. Os mais eficientes 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.

De forma impressionante o SSD conseguiu atingir um nível de eficiência bastante elevado graças ao seu imenso volume de SLC Cache e também a sua grande velocidade sustentada de quase 3GB/s, fazendo com que ele quase se igualasse ao Miwhole CT300.

Com relação a seu consumo máximo, vemos que ele teve um consumo médio similar ao Asgard AN4.

Já em sua média ele ainda apresentou outro resultado impressionante, sendo quase idêntico ao SN850 cujo possuía uma boa eficiência.

Por último e mais importante, teste em Idle, sendo o cenário em que a esmagadora maioria dos SSDs se encontram no uso do dia a dia ou cotidiano, e mesmo aqui ele não deixa a desejar, ele conseguiu um excelente resultado ficando abaixo dos 720mW, ficando levemente acima do Blaze GD-703 que havíamos testado anteriormente.

Conclusão

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

Vale, pois embora ele seja um SSD “dram-less”, o desempenho não deixou a desejar ultrapassando o Kingston NV2 e o Asgard AN4 em vários cenários, sem falar que possui uma excelente velocidade sustentada para um SSD DRAM-Less.

Sem mencionar que comprando ele localmente, teríamos garantia com a Pichau, em dias normais ele estava saindo por volta dos R$647, enquanto seu preço em promoção fica abaixo dos R$599, o que é próximo do Kingston NV2 de 2TB, porém o NV2 de 2TB tem uma chance enorme de ser QLC, portanto, ele não é recomendável.

Ele tem muitas vantagens, mas, como todos os produtos, tem desvantagens. Nesta seção, discutiremos se realmente é uma ótima unidade para recomendação ou não.

VANTAGENS

• Boas Velocidades sequenciais, embora não seja próximo dos 7000 MB/s
• Velocidades Aleatórias satisfatórias
• Bons resultados de latência
• Oferece bom desempenho prático e até em cenários profissionais
• Utiliza um bom conjunto de controlador com Dies TLC
• Não sofre Thermal Throttling
• Não possui variantes com componentes diferentes
• Volume de pSLC Cache imenso
• Velocidade pós SLC Cache imensa, quase 3GB/s
• Volume de pSLC Cache se recupera de forma rápida até
• Bom nível de durabilidade
• SSD com consumo elétrico baixíssimo
• SSD com uma excelente eficiência energética
• Garantia Local no Brasil
• Preço competitivo

DESVANTAGENS

• Velocidades de escrita em QD4 meio baixas
• Não oferece suporte à criptografia
• Não oferece pack de software de gerenciamento
• Garantia de apenas 1 ano