O mercado de SSDs NVMe para consumidores mudou drasticamente nos últimos anos. Em 2015-2017, quando os primeiros NVMe SSDs começaram a aparecer no mercado, eles eram soluções de alto desempenho e caras para entusiastas que se destacaram no contexto de seus equivalentes SATA. Não existiam tantos modelos assim e, antes de tudo, eles competiam entre si no nível de desempenho, e os usuários que não consideravam necessário perseguir tecnologias avançadas simplesmente continuavam a se concentrar nos SSDs SATA. Mas hoje a situação mudou dramaticamente. Hoje, os SSDs NVMe estão longe de ser uma elite, mas uma classe de produtos de massa, entre os quais existem aqueles cujo preço os permite competir com as ofertas da SATA.
A redução de preço resultante aumentou o interesse pelos drives NVMe, eles começaram a se espalhar por todos os lados, isso levou a uma expansão de sua diversidade e, em última instância, à segmentação deste mercado. Hoje, os modelos SSD NVMe de classes fundamentalmente diferentes coexistem nele. Existem opções PCIe 4.0 caras e de alto desempenho como o WD Black SN850 ou Samsung 980 PRO. Existem produtos de gama média mais convencionais e comprovados, como o Samsung 970 EVO Plus. E existe até uma classe inteira de drives NVMe acessíveis, que incluem modelos NAND 3D baseados em QLC, como o Intel SSD 660p, ou modelos construídos em um esquema sem buffer, como o Samsung 980.
Este apogeu do mercado de SSD NVMe abriu a oportunidade para os fabricantes competirem entre si não apenas no desempenho das soluções propostas, mas também em seu preço. Uma vez que não apenas os entusiastas se interessaram por drives NVMe, mas também um grande público de usuários comuns com várias solicitações e orçamentos, surgiu uma demanda por todos os tipos de opções de compromisso que, a um preço baixo, podem oferecer, se não um líder, mas ainda um bom nível de desempenho. Os líderes de mercado agora estão tentando ativamente pegar essa onda – o surgimento de modelos baratos como Samsung 980, Crucial P2 ou WD Blue SN550 está conectado a isso.
Ao mesmo tempo, pequenos fabricantes de segunda e terceira camadas, que usam controladores independentes da Phison e da Silicon Motion, também estão tentando encontrar o melhor equilíbrio entre preço e desempenho. Felizmente, em 2021, esta dupla trouxe para o segmento de preço mais baixo as plataformas NVMe que foram introduzidas no mercado como soluções produtivas há quatro anos. Essas plataformas, ao contrário das soluções de orçamento recém-assadas, não têm nenhum compromisso em seu design e, após uma redução de preço, não só adquirem uma segunda juventude, mas também se tornam opções muito interessantes. Como um exemplo clássico de uma unidade NVMe que viajou do segmento superior para o intermediário e, em seguida, começou a descer ainda mais, reunindo um público cada vez mais poderoso de fãs ao longo do caminho,
No entanto, essas soluções existem não apenas entre os veteranos do mercado. Hoje conheceremos um modelo totalmente novo baseado na plataforma Phison E12, desenvolvido pela Silicon Power. E desta vez não falaremos sobre outra solução típica, semelhante a dezenas dos mesmos SSDs que foram produzidos nos últimos quatro anos. Pelo contrário, o modelo que levamos para teste é uma nova compilação de uma plataforma antiga, que foi “arquivada” para melhor atender às necessidades do consumidor de massa de hoje. Portanto, uma surpresa pode nos aguardar hoje: até agora, drives no chip Phison E12 não mereciam nossa simpatia, mas com o novo Silicon Power XD80 tudo pode ser completamente diferente.
⇡#Aparência e estrutura interna
A linha Silicon Power já incluía um drive baseado no controlador Phison PS5012-E12, que se chama P34A80 e ainda está presente nas prateleiras das lojas nacionais. No entanto, a empresa decidiu lançar o XD80 – outro SSD NVMe baseado no mesmo controlador – por um motivo. Recebemos uma versão de 1 TB do Silicon Power XD80 para pesquisa e pelo seu exemplo podemos dizer que o novo modelo realmente tem diferenças de design bastante significativas.
A primeira coisa que chama a atenção é a placa dissipadora de calor completa instalada no XD80, feita de alumínio de 0,5 mm de espessura e preto anodizado. Ele está localizado na parte frontal da unidade e cobre o controlador e metade dos chips de memória flash. Ao mesmo tempo, o XD80 tem um design de dupla face, de modo que alguns dos microcircuitos localizados no verso da placa não têm refrigeração.
A placa de dissipação de calor em si não apresenta nenhum relevo desenvolvido, mas isso não impede a Silicon Power de escrever em seu site que reduz a temperatura do SSD em 20% (verificaremos esta afirmação em testes). No entanto, o que está escondido sob o dissipador de calor é muito mais interessante. O fato é que todos os componentes do XD80 são completamente incomuns.
Na placa de circuito impresso, cujo design difere do já conhecido, referência para drives na plataforma Phison E12, há um controlador marcado como Phison PS5012-E12S (ou seja, com uma letra S adicional no final), flash chips de memória com marcas digitais estranhas e um chip DRAM com uma capacidade suspeitamente pequena.
O controlador Phison PS5012-E12S é uma versão mais recente do chip Phison PS5012-E12 original. Em termos de características básicas, os controladores PS5012-E12S e PS5012-E12 não diferem: ambos são fabricados usando uma tecnologia de processo de 28 nm nas instalações da TSMC e são baseados em um processador ARM dual-core de 32 bits. Mas no site da Phison, algumas mudanças para pior são indicadas nas características da nova modificação PS5012-E12S – uma ligeira diminuição no desempenho e um ligeiro aumento na dissipação de calor. O controlador também mudou externamente – o microcircuito PS5012-E12S é menor em tamanho e recebeu uma superfície de dissipação de calor de metal. Com base nisso, podemos concluir que o principal objetivo perseguido por Phison ao lançar uma nova versão do controlador não era a otimização, mas sim a redução de custos por meio da redução dos requisitos de qualidade do silício.
A segunda característica do design do Silicon Power XD80 é o uso de um buffer DRAM de capacidade reduzida. No modelo SSD de terabyte que recebemos para teste, o chip de buffer DDR3-1600 tem apenas 256 MB contra um gigabyte típico. Obviamente, isso também ajuda a reduzir o custo da unidade.
Mas a parte mais surpreendente do XD80 é sua memória flash, que, como o chip DRAM, também é de origem chinesa. A saber, o drive usa chips TLC 3D NAND fabricados pela jovem empresa YMTC (Yangtze Memory Technologies Corp), que está apenas começando a entrar no mercado com produtos competitivos. Aparentemente, o drive em consideração usa cristais de 64 camadas com capacidade de 256 gigabits. Se essa suposição estiver correta, os oito canais do controlador Phison E12S no drive de terabyte usam a intercalação de dispositivo NAND de quatro vezes, o que permite obter o desempenho máximo.
Resumindo tudo o que foi dito acima, a conclusão sugere que a Silicon Power decidiu relançar sua solução Phison E12 principalmente a fim de otimizar custos, de modo que a nova unidade seja melhor do que o P34A80 existente, adequado para competir com SSDs NVMe baratos de outros empresas. Além disso, uma certa “mágica de marketing” encontrou um lugar no novo modelo – a adição de um radiador e uma marca XPower sonora deve fazer os compradores em potencial sentirem que este não é um SSD comum, mas um produto de jogos especializado.
⇡#Especificações e características de trabalho
As especificações do Silicon Power XD80, que o fabricante declara para ele, na verdade não diferem das especificações do SSD anterior baseado no controlador Phison E12. Notavelmente, em ambos os casos, Silicon Power não entra em detalhes, revelando apenas os fatos mais básicos sobre suas propostas. Em outras palavras, é bastante difícil formar uma opinião definitiva sobre o XD80 de acordo com as características do passaporte.
A tabela acima é preenchida com base em “observações de campo”, mas o próprio fabricante não declara o controlador XD80 ou mesmo o tipo de memória. Sem dar detalhes, a Silicon Power deixa a si mesma a margem máxima para variações no preenchimento do hardware, então não há garantia de que depois de algum tempo SSDs completamente diferentes não serão oferecidos com o nome XD80. Por exemplo, o modelo anterior baseado na plataforma Phison E12, P34A80, em algum ponto repentinamente “saltou” para o controlador SMI SM2262EN e, naturalmente, os usuários aprenderam sobre tal mudança após o fato – Silicon Power em si não a considera necessária para informar de alguma forma os consumidores sobre tais mudanças.
Mas apesar da incerteza total nas características de desempenho, Silicon Power delineia claramente a durabilidade do XD80. A imposição de restrições a este tipo de fabricantes foi forçada pelo aumento da popularidade da criptomoeda Chia, durante a extração da qual a carga no SSD vai além de todos os limites razoáveis. Portanto, o XD80 tem limites de gravação: ele pode ser sobrescrito com dados até 1600 vezes antes de perder a garantia. Se você não expor a unidade a cargas extremas, o período de garantia será de cinco anos – como os SSDs mais populares dos principais fabricantes.
Quanto às velocidades, usando a terminologia “antes …”, o fabricante indicou apenas os limites de leitura e gravação linear inerentes a qualquer unidade com interface PCIe 3.0 x4. No entanto, se você se lembra da experiência anterior, não precisa esperar muito do XD80: o desempenho da plataforma Phison E12 depende fortemente do estado atual do cache SLC, que neste caso acelera as operações de gravação e leitura, e sob carga elevada – o desempenho – diminui visivelmente. Além disso, na nova modificação desta plataforma, houve um corte no volume do buffer DRAM, o que também pode infligir um golpe adicional na velocidade de processamento de chamadas para grandes quantidades de informações.
Como em unidades anteriores na plataforma Phison E12, no Silicon Power XD80 o cache funciona de acordo com um esquema estático arcaico – os desenvolvedores do controlador não foram capazes de corrigir essa desvantagem com novas versões de firmware. Como resultado, na modificação de terabyte do XD80, o cache SLC tem um volume de pouco mais de 20 GB. Tudo isso é claramente visível no gráfico com a velocidade de gravação sequencial contínua medida experimentalmente em um XD80 vazio.
A velocidade de gravação linear na memória TLC fora do cache SLC é de cerca de 730 MB / s, o que é um indicador aceitável para um SSD NVMe barato, mas visivelmente menor do que a velocidade de um array de memória flash em drives Samsung 970 EVO Plus.
O Silicon Power XD80 também cai notavelmente no desempenho de leitura se os dados estiverem fora do cache SLC. Como você pode ver no gráfico abaixo, a velocidade de leituras de pequenos blocos de um arquivo recém-escrito e de um arquivo mais antigo armazenado no XD80 difere cerca de uma vez e meia. Nesse caso, o arquivo se torna antigo (ou seja, ele é empurrado para fora do cache do SLC) se depois disso mais de 8 GB de informações foram gravados no SSD.
No entanto, todos os itens acima são falhas padrão e bem conhecidas da plataforma Phison E12, e a nova versão do controlador Phison PS5012-E12S não piorou nada aqui, mas também não o melhorou.
Da mesma forma, o comportamento do Silicon Power XD80 ao processar o comando TRIM revelou-se previsível. Após a destruição de arquivos grandes na unidade, ele praticamente não perde sua capacidade de resposta. Há apenas uma diminuição no desempenho de muito curto prazo, com duração de cerca de um segundo. O gráfico a seguir mostra o desempenho de uma leitura de pequenos blocos imediatamente após a exclusão de arquivos com um tamanho total de 64 GB.
Assim, a nova modificação do chip base e da memória flash de origem chinesa nos algoritmos profundos do Silicon Power XD80 não mudaram absolutamente nada. Este é o mesmo drive típico baseado na plataforma Phison E12 com todos os seus recursos, que era, por exemplo, o Silicon Power P34A80. Na verdade, apenas o posicionamento mudou. O XD80 agora visa competir com concorrentes mais simples e agora é um dos SSDs NVMe “completos” mais acessíveis com um controlador de oito canais, buffer DRAM e memória TLC, junto com o ADATA XPG SX8200 Pro.
⇡#Programas
Agora, quase todos os fabricantes de drives de estado sólido oferecem utilitários de serviço que permitem, de uma forma ou de outra, monitorar o status dos SSDs e gerenciar seu trabalho. No Silicon Power, essa função é atribuída ao utilitário SP ToolBox, que possui apenas a funcionalidade mais básica: fornece informações estendidas sobre o SSD, permite avaliar seu estado por parâmetros SMART e realizar diagnósticos.
Não estamos falando sobre a implementação de quaisquer funções estendidas na SP ToolBox. O software, por exemplo, não tem a capacidade de avaliar o desempenho da unidade, não pode aplicar o Apagamento seguro e não pode habilitar ou desabilitar o TRIM.
Resultado dos testes. achados
⇡#Descrição do sistema de teste e metodologia de teste
Como o Silicon Power XD80 é um drive NVMe barato, é apropriado compará-lo com as soluções populares mais acessíveis com a mesma interface. Aparentemente, a Silicon Power está focada em colocar sua ideia na mesma faixa de preço dos SSDs sem buffer dos líderes de mercado, por exemplo, Samsung 980 ou WD Blue SN550. No entanto, na verdade, o popular modelo ADATA XPG SX8200 Pro (Gammix S11 Pro) baseado no controlador SM2262EN se tornará o principal rival do XD80 agora, que caiu drasticamente de preço recentemente. Como resultado, um número bastante grande de propostas populares participou dos testes junto com o Silicon Power XD80, variando do simples WD Blue SN550 ao principal WD Black SN850.
A lista de participantes do teste resultou da seguinte forma:
Teste a configuração do sistema:
Também devemos esclarecer que os drives para teste são instalados no slot M.2, ao qual as linhas PCI Express são conectadas diretamente do processador.
Os seguintes benchmarks são usados para medir o desempenho do SSD:
⇡#Desempenho em CrystalDiskMark
Tradicionalmente, começamos com o benchmark CrystalDiskMark. Vale lembrar que ele usa o algoritmo de medição mais simples, usa um pequeno arquivo de teste e verifica a velocidade de leitura imediatamente após a criação do arquivo. Tudo isso se traduz no fato de que, neste caso, vemos indicadores de desempenho de pico que são alcançados quando o controlador da unidade interage não com o array de memória flash TLC, mas com o cache SLC.
Silicon Power XD80 1 Тбайт
Samsung 980 1 tbate
Com esta abordagem, o Silicon Power XD80 parece ser bastante comparável em desempenho com o recém-lançado Samsung 980. No entanto, o drive sem buffer da Samsung ainda supera a solução baseada no Phison PS5012-E12S em operações de pequenos blocos, mas isso não é surpreendente – as operações de bloco pequeno sempre foram um ponto fraco dos controladores Phison.
Porém, não se esqueça que os indicadores no CrystalDiskMark têm uma relação bastante distante com o desempenho do SSD em tarefas reais, por isso vamos passar aos testes que são realizados em condições próximas de combate.
⇡#Desempenho linear
Os indicadores de desempenho do Silicon Power XD80 durante as operações lineares fornecem um SSD típico na plataforma Phison E12 – nada mudou fundamentalmente desde o lançamento de tais produtos, três anos. O drive em questão se distingue pelo baixo desempenho tanto na leitura quanto na escrita, o que está associado não só à fragilidade dos algoritmos do próprio controlador, mas também ao uso de um esquema de cache SLC estático, que apresenta baixa eficiência no trabalho grandes quantidades de dados. Como resultado, ao ler o XD80, ele é comparável em velocidade aos modelos SSD modernos sem buffer DRAM ou com memória QLC, e ao gravar ou durante operações mistas ele perde até para eles.
Separadamente, deve-se notar que o Silicon Power XD80 perde visivelmente para seu principal oponente ideológico – o drive ADATA XPG Gammix S11 Pro. A solução da ADATA usa cache SLC dinâmico em vez de estático e demonstra a superioridade dessa abordagem.
⇡#Desempenho de bloco pequeno
Silicon Power XD80 também parece bastante fraco ao testar o desempenho de operações aleatórias. Como mencionado acima, este SSD oferece velocidades de leitura decentes apenas para arquivos recentemente gravados nele e, ao trabalhar com arquivos antigos, é comparável em desempenho ao Intel SSD 660p, que é baseado no QLC 3D NAND. O XD80 também perde para os concorrentes em operações mistas – isso se deve ao poder de computação insuficiente do controlador Phison PS5012-E12S. O bom desempenho pode ser visto apenas com gravações aleatórias – com este tipo de carga, o XD80 é comparável a muitos SSDs modernos.
⇡#Desempenho no PCMark 10
O benchmark PCMark 10 simula vários cenários: uso multiuso normal de uma unidade (Full System Drive Test), operação de um SSD como uma unidade de sistema (Quick System Drive Test) e seu uso para armazenar arquivos (Data Drive Test). Os resultados em todos os três casos são fundamentalmente diferentes.
A julgar pelos resultados do primeiro teste polivalente, o Silicon Power XD80 parece ser uma solução que, apesar da presença de um buffer DRAM no design, é inferior à última geração de drives sem buffer, como Samsung 980 ou WD Blue SN550 , e ainda mais inferior ao ADATA XPG Gammix S11 Pro.
Mas no cenário mais simples do Quick System Drive Test, a unidade Silicon Power tem um desempenho muito bom, o que provavelmente se deve à pequena quantidade de dados envolvidos na medição de desempenho neste cenário. Assim, podemos concluir sobre a alta eficiência do cache SLC no XD80: se toda a quantidade de dados com a qual as operações são realizadas nele, o desempenho do drive pode parecer muito melhor. Uma situação semelhante pode ser vista no teste de movimentação de dados. Em outras palavras, com cargas curtas e trabalhando com pequenas quantidades de informação, o Silicon Power XD80 pode demonstrar um nível bastante decente de desempenho. No entanto, o tamanho do cache SLC dessa unidade é de cerca de 20 GB e esse fator reduz significativamente muitos cenários.
⇡#Desempenho no mundo real
Nossos próprios testes são realizados em uma quantidade suficientemente grande de dados, que são previamente eliminados do cache SLC após serem implantados na unidade. Portanto, em dois cenários de três entre os arquivos, o Silicon Power XD80 novamente não está à altura, competindo apenas com o Samsung 980, e não com aquelas unidades que têm um buffer DRAM.
Mas, ao mesmo tempo, ao medir a velocidade de desarquivamento de dados, onde um número relativamente pequeno de operações de leitura é responsável por muitas gravações, o Silicon Power XD80 demonstra exatamente o resultado oposto – está entre os líderes, perdendo apenas para uma unidade WD com um Interface PCIe 4.0. Acontece que podemos esperar um bom desempenho do XD80 não apenas para operações com pequenas quantidades de dados, mas também com uma certa combinação de chamadas multidirecionais.
Mas quando usado como uma unidade de sistema, onde programas e jogos são armazenados, o Silicon Power XD80 é inferior às opções mais baratas, tanto ao iniciar aplicativos quanto ao iniciar jogos. Mesmo o Samsung 980 sem buffer e o WD Blue SN550 são opções mais atraentes sob esta carga. Infelizmente, em cenários de sistema, os pontos fracos da plataforma Phison E12 se manifestam em pleno crescimento, e novas variações de drives com uma versão atualizada do controlador não são melhores do que seus predecessores.
⇡#Regime de temperatura
As unidades baseadas na versão original do controlador Phison PS5012-E12 sofreram com altas temperaturas. Na nova versão deste controlador, PS5012-E12S, que é usado no Silicon Power XD80, os desenvolvedores tentaram mitigar esse problema. O controlador foi equipado com uma tampa de cobre, e o próprio drive recebeu alguma aparência de um radiador – uma placa dissipadora de calor de alumínio.
No entanto, um experimento prático simples sugere que nada disso ajudou. O Silicon Power XD80, como seus predecessores baseados na plataforma Phison E12, superaquece durante a operação ativa. Sua temperatura máxima é fixada em 70 graus, com operações lineares mistas contínuas, que consistem em leituras de 70%, o drive o atinge em cerca de um minuto e meio, então o afogamento liga e o desempenho cai. Vimos quase a mesma imagem quando testamos o Silicon Power P34A80 para aquecimento com a versão inicial do chip PS5012-E12.
Ao mesmo tempo, na realidade, o drive esquenta ainda mais do que seus relatórios de monitoramento. A imagem térmica mostra que a temperatura do dissipador de calor ao acessar o Silicon Power XD80 pode ir até 80 graus, o que significa que o controlador está com uma temperatura ainda mais alta.
Acontece que você não deve contar seriamente com o fato de que a placa dissipadora de calor padrão no XD80 é capaz de lutar contra as altas temperaturas do controlador PS5012-E12S. Os proprietários potenciais do novo produto Silicon Power, que desejam expô-lo a cargas contínuas, devem pensar em alguns meios adicionais de dissipação de calor.
⇡#Achados
Silicon Power XD80 atrai a atenção com uma nova versão da plataforma Phison E12 e uma rara memória TLC 3D NAND de um jovem fabricante chinês YMTC. Esses dois fatores combinados permitiram que a Silicon Power tornasse a unidade com buffer DRAM e arquitetura completa de oito canais tão barata que pode ser comparada ao SSD NVMe sem buffer dos principais fabricantes. No entanto, em termos de desempenho, o XD80 continua sendo um representante típico da ampla classe de unidades do controlador Phison E12.
O principal: o controlador PS5012-E12S tem um baixo poder de computação pelos padrões modernos, por isso, ele não lida bem com operações de bloco pequeno e mistas, além de usar a estratégia de cache SLC menos eficiente possível com um pequeno cache estático . Como resultado, na maioria dos casos, o desempenho do Silicon Power XD80 não é melhor do que o dos atuais SSDs NVMe sem buffer com tecnologia HMB, como o Samsung 980 ou o WD Blue SN550.
Em outras palavras, do ponto de vista do desempenho, o novo Silicon Power XD80 não é nenhuma novidade – é um análogo próximo do P34A80. É verdade que no XD80, uma placa de dissipação de calor foi adicionada ao design do SSD, mas influenciou o exterior ao invés de quaisquer qualidades de consumo.
No entanto, todas essas deficiências são perdoáveis para o drive, que pertence ao segmento de orçamento. E agora o posicionamento do XD80 é exatamente esse – ele não vai invadir o território onde vivem as soluções da classe Samsung 970 EVO Plus. A nova unidade Silicon Power destina-se a usuários despretensiosos que não vão impor cargas significativas aos SSDs. E para eles, pode se tornar uma boa alternativa aos drives SATA, porque graças à interface PCIe 3.0 x4, tem obviamente um desempenho superior, tem uma garantia de cinco anos com um recurso de gravação permitido significativo e não causa nenhuma reclamação particular sobre confiabilidade .
No entanto, antes que o Silicon Power XD80 se torne realmente atraente como uma solução NVMe de baixo custo, seu custo deve cair abaixo do nível definido no segmento principal por seu sucesso de longa data – ADATA XPG SX8200 Pro. E isso é bem possível, já que o XD80 tem mais potencial de redução de custo devido ao uso do chinês TLC 3D NAND. Em outras palavras, a batalha no segmento de SSD NVMe de baixo custo aumentará e o Silicon Power XD80 terá a chance de finalmente sair vitorioso.
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