Review – SSD Teamgroup NV10000 1TB – Um eficiente e rápido SSD Gen5!

Hoje, testaremos um SSD NVMe da Teamgroup, modelo NV10000, o qual a Teamgroup nos enviou para testarmos. Obrigado Teamgroup 🙂 .

Ele vem no formato M.2 com barramento de 128Gbps, ou seja, 4 linhas PCIe 5.0, protocolo NVMe 2.0 e capacidades que variam desde 1TB até 4TB. Seu preço geralmente se encontra na faixa dos R$1800 na unidade de 1TB e R$2800 na de 2TB.

Especificações do NV10000

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

Softwares do SSD

Os SSDs Teamgroup possuem um software de gerenciamento que permite monitoramento, leitura de SMART, etc.

Unboxing

O SSD vem em uma caixa branca com destaque a marca, modelo e capacidade, onde em sua parte traseira existe um espelho de plástico que torna visível o SSD e sua etiqueta.

Ao abrirmos, vemos o SSD no blister plástico para proteção. Ele não acompanha acessórios.

Esse modelo usa design single-sided com C.I.s apenas na parte frontal da PCB, facilitando o arrefecimento do SSD e não acompanha nenhum dissipador. Veremos adiante como ele se sairá nos testes de temperatura.

Em seu PCB Frontal encontramos 3 chips principais, 2 NAND Flashs, um controlador, alguns load switches e mosfets para prover alimentação.

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.

Esse SSD utiliza um controlador da fabricante Phison, modelo PS5031-E31-75, pertencente à família PS5031-E31T. Trata-se de um controlador com arquitetura de CPU única, baseado em um microcontrolador ARM Cortex®-R5 de 32 bits, fabricado pela TSMC no processo de 7 nm. Ele oferece interface PCI Express 5.0 x4, com suporte ao protocolo NVMe 2.0, sendo uma solução voltada ao segmento mainstream de SSDs Gen5 com foco também em eficiência energética.

Essa controladora possui arquitetura DRAM-Less, portanto não conta com memória DRAM dedicada para armazenar suas tabelas de mapeamento, utilizando tecnologias como H.M.B. (Host Memory Buffer) para aproveitar uma pequena parcela da memória RAM do sistema para essa finalidade.

Além disso, o controlador oferece 4 canais de comunicação com as NAND Flash, suportando até 16 Chip Enables (CE) e taxas de transferência de até 3600 MT/s entre o controlador e as memórias. Ele possui suporte tanto a memórias 3D TLC quanto QLC, com capacidade máxima teórica de até 8 TB. Nesse SSD especificamente, como veremos mais adiante, suas NAND Flash operam a 3600 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 tabela.

NAND Flash
Com relação aos seus circuitos integrados de armazenamento, o SSD de 1TB possui 2 chips NAND Flash Kioxia BiCS8 3D TLC, sendo neste caso utilizados dies de 1Tb (128GB) de densidade. Essas memórias utilizam uma estrutura de 218-Layers (Word Lines) e um total de aproximadamente 241 gates por string, gerando uma array efficiency de cerca de 90,5%, onde 218 dessas camadas são efetivamente utilizadas para armazenamento dos dados.

Cada NAND Flash possui 4 dies de 1Tb, equivalentes a 128GB por die, totalizando 512GB por encapsulamento. Como o SSD conta com dois desses chips, temos um total de 8 dies e 1TB de capacidade bruta.

Estas NAND Flash utilizam a arquitetura BiCS8 da Kioxia, que introduz a tecnologia CBA (CMOS directly Bonded to Array), na qual o circuito CMOS responsável pelo controle das células é produzido separadamente do array de memória e posteriormente unido a ele. Essa abordagem permite aumentar a densidade, reduzir a área ocupada pelo die e melhorar tanto o desempenho quanto a eficiência energética.

As memórias também oferecem uma interface de alta velocidade de até 3600 MT/s, sendo justamente essa velocidade utilizada em implementações da BiCS8 em conjunto com o controlador Phison E31T, permitindo ao controlador de apenas quatro canais atingir taxas de transferência bastante elevadas.

Cada die possui uma arquitetura de 4 planes, permitindo que diferentes operações sejam realizadas em paralelo dentro do mesmo die e aumentando o nível de paralelismo disponível para o controlador. Essa característica, combinada aos dies de 1Tb, à interface de 3600 MT/s e à arquitetura CBA, é um dos principais fatores que possibilitam que SSDs utilizando o controlador Phison E31T ultrapassem os 10 GB/s mesmo empregando apenas quatro canais NAND.

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. 

Não foi possível identificar o load switch utilizado.

SSD Power States

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

Esse SSD possui 5 power states primários, 3 ativos e 2 em Idle, onde os ativos possuem baixas latências de entrada e saída e um “consumo” máximo de 5.9W, que veremos adiante que na prática, foi menor, enquanto isso, seus demais power states em Idle possuem latências acima dos 5ms e consumo máximo de 0.05W.

CURIOSIDADES SOBRE O SSD TEAMGROUP NV10000 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.

Até o momento desta análise, não foi possível identificar várias outras variantes desse SSD, mas ficaremos de olho caso apareçam diferenças no futuro.

BANCADA DE TESTES
– Sistema Operacional: Windows 11 Pro 64-bit (Build: 25H2)
– 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.: BIOS 7E25vA8)
– Placa de Vídeo: RTX 4070 Ti Super Colorful (Drivers: 572.83)
– Armazenamento (OS): SSD Solidigm P44 Pro 2TB (Firmware: 001C)
– SSD testado: SSD Teamgroup T-Force NV10000
– 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.

• Os testes foram realizados pelo Gabriel Ferraz, ficam os agradecimentos a ele e o link para o canal do YouTube: https://www.youtube.com/@gabrielferrazdetetivehardware

ONDE COMPRAR

Esse SSD geralmente pode ser encontrado na Pichau:

Pichau – Teamgroup NV10000 1TB

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 entrega o que promete, ficando pouco atrás do Z540 que testamos anteriormente.

Já em suas latências, o Teamgroup foi muito bem, ficando no topo para leitura e na metade da tabela para a escrita.

Em suas velocidades aleatória em ‘Queue depth’ de 4, observamos que o NV10000 ficou no topo na leitura e na sua escrita, ele teve um desempenho mais baixo, mas ainda sim, na metade de cima da tabela.

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. Ele acabou ficando no pelotão do meio nesses testes.

Utilizando QD1, percebemos que em sua leitura, com 2MB em diante, ele briga com SSDs como o Netac NV7000-T, já na sua escrita, ele anda junto de modelos como Solidigm P44 Pro.

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.

Neste benchmark, com traces mais realistas e tradicionais de uso cotidiano, o NV1000 permaneceu na metade de cima da tabela, próximo de modelos Gen4 e Gen5 high-end

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 e com maior demanda na sua escrita, o NV10000 bateu todos os modelos Gen4, ficando atrás apenas dos Gen5 mais sofisticados.

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, o NV10000 foi muito bem, ficando em segundo no comparativo.

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, o Teamgroup levou 6,7 segundos para realizar todas os carregamentos de texturas e cenas do benchmark, o que foi um resultado bom, ficando puco atrás do Z540.

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 NV10000 não foi muito bem aqui, apesar da diferença ter sido de menos de 6 segundos em relação ao primeiro lugar.

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 do 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 de cerca de 216GB, conseguindo manter velocidade média de ~ 8545MB/s até o fim do buffer.

Após ter gravado 216GB, ele começou a gravar nos blocos programados nativamente como TLC, onde sua velocidade média foi de aproximadamente 1561 MB/s, o que é bom. Ele gravou nesta média de 216GB até cerca de 630GB.

Após 630GB, 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 573 MB/s até encher a unidade.

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 44GB em apenas 30 segundos em idle.

Já com TRIM/GC ativado, ele recupera 216GB 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 pasta zipada, o NV10000 brilhou e terminou no topo do comparativo.

Já ao realizarmos este mesmo teste com uma pasta muito maior, o resultado se manteve, com o NV10000 ficando no topo.

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 80°C. O SSD foi bem e não excedeu os 67ºC medidos pelo seu sensor, o que indica que existe uma margem térmica razoável, isso sem precisar recorrer ao uso de dissipadores.

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.

O SSD conseguiu atingir um nível de eficiência bastante decente, superando com larga vantagem os outros modelos Gen5 que testamos anteriormente.

Com relação a seu consumo máximo, ele teve um resultado excepcional, com cerca de 4.5W.

Na sua média, ele teve um consumo médio bastante tranquilo, novamente superando os demais modelos Gen5 com folga.

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 robusto resultado com 837mW.

Conclusão

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

O desempenho do SSD é muito bom e resolveu um dos maiores problemas dos modelos Gen5, que era o alto consumo e dissipação de calor. A questão mais sensível é o preço, já que com os R$1700 pedidos, é possível encontrar modelos Gen5 de categoria similar por valores até abaixo de R$1500 em promoções.

VANTAGENS

• Velocidades Sequenciais decentes, dentro do informado pelo fabricante
• Bom desempenho em cenários práticos e em ambientes profissionais
• Utiliza um bom conjunto de controlador com Dies TLC
• Não depende de dissipador para manter a temperatura em níveis seguros
• SSD com consumo elétrico baixo
• SSD com uma boa eficiência energética

DESVANTAGENS

• Não oferece suporte à criptografia
• O preço ainda está um pouco acima das expectativas