Review – SSD AIGO SMI70 – SM2268XT – Outro grande concorrente do famoso MAP1602!

Hoje, testaremos um SSD NVMe da AIGO, do segmento topo de linha, modelo SMI70, o qual a própria Silicon Motion nos enviou para testarmos. Obrigado 🙂 .

Ele vem no formato M.2 com barramento de 64Gbps, ou seja, 4 linhas PCIe 4.0, protocolo NVMe 2.0 e capacidades que variam desde 1TB até 4TB. Seu preço é desconhecido pois ele não é comercializado aqui no Brasil e está apenas no mercado asiático até onde pudemos verificar.

Especificações do AIGO SMI70

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

Softwares do SSD

Infelizmente, estes SSDs não possuem um software proprietário, necessitando programas de terceiros para o seu gerenciamento.

Unboxing

Na parte frontal da caixa temos o nome do modelo do SSD, do fabricante, sua capacidade e um logo da Silicon Motion, responsável pelo controlador neste SSD. Já na parte traseira, existe um vazado na caixa que nos possibilita ver o SSD através de um plástico transparente.

O SSD na sua parte frontal possui um “fino dissipador”, que talvez não ajude muito na dissipação de calor, o que testaremos no decorrer da análise.

Este SSD tem um design single sided, ou seja, só possui componentes em um dos lados do PCB, isso em todas as capacidades, o que facilita o arrefecimento.

No seu PCB frontal, temos o chip controlador, 2 módulos de NAND Flashs, além de diversos componentes do VRM do SSD que também iremos abordar.

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 Silicon Motion: o novo modelo SM2268XT, que é um controlador ISA ARM 32-bit de 2 núcleos Cortex® R8 (Dual-core) operando com uma frequência de operação de 725MHz, que é uma frequência um pouco maior do que o seu antecessor, o SM2269XT, que pelo nome aparenta ser um controlador superior, mas, é ao contrário, o SM2269XT é um Dual-Core Cortex-R8, contudo, opera à 650 MHz e trabalha com velocidades sequenciais bem menores de até 5GB/s. Essas informações foram fornecidas diretamente pela Silicon Motion.

Ele possui um processo de fabricação da TSMC de 12nm sendo similar a outras soluções de alguns fabricantes mais conhecidos no mercado como Phison e Maxiotech. 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 2400 MT/s, o que é um diferencial, pois boa parte dos controladores de 4 canais Gen4 DRAM-Less costumam suportar até 1600 MT/s apenas. Ele oferece um suporte até 16 dies utilizando comandos “Chip enable”, ou seja 16 Chip Enables, que são conexões direta e fisicamente ligados aos Dies e como veremos logo mais, suas NAND Flashs operam em 2400 MT/s.

Algo curioso é que este controlador foi desenvolvido especialmente para atuar neste mercado de controladores DRAM Less de alta performance para bater de frente com o famoso e muito utilizado MaxioTech MAP1602, além do novo concorrente Phison E27T. Embora ele seja “apenas” um controlador Dual Core comparado ao Quad Core MAP1602, os Núcleos Cortex-R8 tendem a ter um maior desempenho do que os Cortex-R5, o que pode dar uma certa vantagem para este controlador, ainda que ao custo de consumo elétrico mais elevado.

Outra curiosidade é que o SM2268XT possui 2 versões o SM2268XT e o SM2268XT2 que é basicamente o mesmo controlador, com a diferença que o SM2268XT2 possui suporte à NVMe 2.0 e canais de até 3600 MT/s. Até o momento desta análise, nenhuma NAND Flash do mercado trabalha com velocidades acima de 2400 MT/s, como é o caso das 2 princiais, as YMTC EET1A 232-Layers e as Micron B58R.

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 2 chips Nand flash “YMC6G008Tb78CA1C3”. Tratam-se de Nands da fabricante chinesa YMTC, modelos EET1A sendo neste caso dies de 1Tb (128GB) contendo 232-Layers de dados e um total de 253 gates, gerando uma array efficiency de 91,7%, onde das 253-Layers do SSD, 232 são alocadas para armazenamento, o que gera esta eficiência.

Neste SSD, cada NAND Flash possui 8 dies com 1Tb de densidade, totalizando 1TB por NAND, que ao todo se gera 2TB. E elas se comunicam com o controlador com seu barramento máximo de 2400 MT/s para melhor desempenho.

Cada um destes dies possuem 6 planes para que quando o controlador acesse cada die possa aumentar o paralelismo e dessa forma o desempenho. Importante destacar que isso foi um aumento significativo de desempenho em comparação aos demais modelos anteriores da própria YMTC, de 128-Layers.

Já os novos dies, eles possuem 2 decks que ao total geram 253-layers (Gates), onde 232-Layers são para armazenamento. Sua densidade aumentou de 512Gb (128-Layers CDT1B e CDT2A) para 1Tb (EET1A) e com isso houve um incremento imenso na densidade do die, onde os anteriores tinham cerca de 60.42 mm² (CDT1B) e 59.93 mm² (CDT2A), sendo que essses novos dies (EET1A) possuem tamanho de 68.15 mm², com grande aumento de densidade, indo dos 8 Gb/mm² para mais de 15.03 Gb/mm².

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 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 SSD, encontramos diversos C.I.s marcados como P36D3 cujo é uma remarcação e aparentemente trata-se de um Load switch, embora não foi possível identificar o fabricante e o modelo exato. Igualmente ao P05GKo.

SSD Power States

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

Dos 5 power states que ele possui temos 3 ativos com latências excelentes e 2 em idle com latências mais elevadas. Algo curioso novamente de se ver, é que a fabricante decidiu configurar o SSD com uma temperatura de thermal-throttling razoável, na faixa dos 86ºC à 93ºC diferente de outros SSDs que já testamos, com temperaturas ridículamente altas de mais de 100ºC.

CURIOSIDADES SOBRE O SSD AIGO SMI70

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 11 Pro 64-bit (Build: 22H2)
– Processador: Intel Core i7 13700K (5.7GHz all core) (E-cores e Hyper-threading desabilitados)
– Memória RAM: 2 × 16 GB DDR4-3200MHz CL-16 Netac (c/ XMP)
– Placa-mãe: MSI Z790-P PRO WIFI D4 (Bios Ver.: 7E06v18)
– Placa de Vídeo: RTX 4060 Galax 1-Click OC (Drivers: 537.xx)
– Armazenamento (OS): SSD Solidigm P44 Pro 2TB (Firmware: 001C)
– SSD testado: SSD AIGO SMI70 2TB (Firmware: 3018A)
– Versão drive Chipset Intel Z790: 10.1.19376.8374.
– 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

Até o momento desta análise este SSD ainda não encontra-se disponível para compra no mercado, tanto nacional quanto em sites como AliExpress.

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

Nestes testes sequenciais, o SM2268XT acaba ficando bem semelhante aos demais controladores como o MAP1602 e outros da Phison.

Já nas suas latências, ele impressionou bastante, principalmente em sua leitura, aonde até o momento foi o que apresentou a menor latência. Na escrita também ele se saiu bem, mas não disparou na frente como em sua leitura.

Observamos o mesmo resultado impressionante de sua leitura ao testarmos suas velocidades aleatórias em QD4, ele quase bateu 390MB/s. Na sua escrita ele também apresentou bons resultados, mas não obteve o melhor resultado como foi no caso de sua leitura.

Novamente, agora em QD1, vemos este resultado incrível de sua leitura aonde ele até conseguiu quebrar uma média de 100 MB/s, o que não é nada fácil de ser alcançado. E sua escrita também apresentou um bom resultado.

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, podemos observar que tanto na leitura quanto na escrita o SSD tem um bom comportamento referente aos demais SSDs do comparativo.

Embora na sua escrita vemos que no início do teste ele tenha fica abaixo de demais SSDs, no decorrer do teste ele consegue alcançá-los.

Agora, em QD1, vemos um cenário diferente em sua leitura, ele disparou demais, ficando muito afrente de outros SSDs, porém, no decorrer do benchmark, ele acaba se igualando aos demais, estamos começando a notar esse padrão de leitura em pequenas QD, aonde ele tem apresentado resultados incríveis. Já na escrita ele se manteve na média dos demais do comparativo.

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.

Nesta suite de benchmarks vemos que esse kit de controlador e NANDs acaba tendo um desempenho semelhante ao kit MAP1602 + YMTC, embora ainda tenha sido um desempenho um pouco menor.

PCMARK 10 – FULL SYSTEM DRIVE BENCHMARK

Aqui foi utilizada a ferramenta Storage Test e o “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 benchmark, com maior foco em escrita, vemos o mesmo resultado que no 3DMark, ele acaba ficando um pouco abaixo dos MAP1602+YMTC.

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 aqui ele teve o maior tempo de carregamento do projeto mas ainda sim ficou próximo de outros SSDs, um resultado satisfatório.

TESTE DE TEMPO DE CARREGAMENTO DE GAMES E WINDOWS
Aqui temos 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. 

Ao testarmos carregamento de games, vemos que neste benchmark ele apresenta resultados mais coerentes com SSDs de construção semelhante.

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, ficamos felizes de ver que ele teve um dos menores tempo de carregamento até agora, ficando em 15 segundos.

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 337GB, ele conseguiu manter velocidade média de ~ 6607MB/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 16 dies TLC.

Após ter gravado 337GB, ele começa a gravar em suas NANDs de forma nativa operando em modo TLC, e vemos que neste cenário ele fica trabalhando a uma média de 3074 MB/s o que é bem elevado. Ele permanece nessas velocidades por um bom tempo, gravando mais de 1100 GB à velocidades acima de 3 GB/s o que é incrível.

Logo após ele ter esgotado seu espaço devido o SLC Cache, ele já começa a entrar no processo de folding, pois ele alocou toda sua capacidade para trabalhar como pSLC. Então agora sim vemos o verdadeiro “calcanhar de Aquíles” de SSDs. Sua velocidade sustentada entretanto foi bem decente, tendo uma média de 1457 MB/s o que é bem acima da velocidade sustentada de muitos SSDs por ai.

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 não conseguiu recuperar nada do seu SLC Cache, o que é um ponto negativo sim, mas não qualifica isso como um design de SLC Cache ruim, apenas que neste cenário que é irrealístico ele não consegue aproveitar este momento.

Mas ao testarmos com TRIM/GC ativados, 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 neste cenários casuais ele consegue sim oferecer uma boa performance e acaba tendo um desempenho quase igual ao NV7000-T, ficando levemente a frente devido sua velocidade sustendada mais elevada.

O mesmo se repete usando arquivos maiores, graças a seu imenso volume de SLC Cache.

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 86ºC à 93 °C, que é um valor decente. Através dos sensores vemos que ele ultrapassa 92ºC o que fez com que o controlador entrasse em um dos estados de Thermal Throttling aonde suas velocidades caem de 3000 MB/s para cerca de 1400~1500 MB/s.

Neste vídeo acima podemos ver suas temperaturas usando uma câmera térmica e podemos concluir de fato que ele também esquenta bastante como MAP1602, embora a temperatura máxima registrada pela câmera tenha sido pouco maior de 70ºC. No die co controlador ele ficou bem quente, mas este fino adeviso acabou auxiliando um pouco ao menos na dissipação de calor.

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 análise 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.

Surpreendentemente, neste teste, ele consegue disparar a frente dos competidores, isso que os SSDs com MAP1602 já eram considerados super eficientes no quesito de consumo elétrico. O que gerou este resultado foi uma largura de banda maior no benchmark e um consumo levemente inferior, mas que no fim trouxe este incrível resultado.

Com relação a seu consumo máximo, é possivel observar que ele um resultado um pouco menor que 5W, sendo menor que o Solidgm P44 Pro, mas ainda sim um pouco maior que os SSDs com MAP1602.

Agora durante este benchmark, vemos que realmente ele fica cerca de 70mW à 470 mW abaixo dos SSDs com MAP1602, e junto ao fato de ter tido uma largura de banda um pouco maior, trás aquele resultado que vimos anteriormente, algo inesperado, já que a expectativa era um resultado semelhante ou levemente abaixo, devido este controlador usar os Cortex-R8, que embora sejam mais “rápidos” que os tradicionais Cortex-R5, eles trazem um ponto negativo que seriam o seu consumo energético maior que os R5.

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, vemos que ele surpreende novamente com o menor consumo do comparativo destes SSDs Gen4. O interessante é que ele se encontra no Power State 2 que seria de 600mW, ele nem se encontra no modo Idle ainda o que prova que ele realmente é bem eficiênte.

Conclusão

Esse novo controlador da Silicon Motion provou-se digno de recomendação em conjunto dessas NAND Flashs, pois além de ter um bom desempenho, provou-se ser extremamente eficiente energeticamente. O curioso é que ele conseguiu atingir um patamar acima do esperado, destronando o MAP1602, o que não era esperado, já que trata-se de um controlador com núcleos Cortex-R8 no processo de 12nm da TSMC.

VANTAGENS

• Boas velocidades sequenciais
• O melhor desempenho aleatório (leitura) que já testei até o momento.
• Bons resultados de latência, principalmente sua leitura que ultrapassou todos que já testei
• Ótimo desempenho prático para cenários casuais e até ambientes profissionais como edição de vídeo
• Não possui variantes com componentes diferentes
• Excelente construção interna, controlador e NAND Flashs de ótima
• Volume de pSLC Cache imenso
• Velocidade de escrita sustentada pós SLC Cache bem alta
• Durabilidade bem acima da média
• Garantia de 5 Anos
• A maior eficiência energética que vi até agora
• Baixo consumo em Idle

DESVANTAGENS

• Sofre Thermal throttling
• SLC Cache demora para se recuperar (na prática nem tanto)
• Não acompanha software de gerenciamento
• Não tem criptografia
• Preço não informado