REVIEW: SSD XPG Gammix S41 Tuf - O novo SSD intermediário da XPG

Uma revisão melhorada do XPG SX8100 que traz alguns pontos interessantes

Hoje, testaremos um SSD PCIe NVMe intermediário da marca ADATA: o famoso XPG Gammix S41 TUF 512GB, que anda fazendo sucesso neste segmento de SSDs. Ele vem no formato M.2 2280 com capacidades de 256GB até 1TB. Em cenário nacional, o S41 de 512GB custa aproximadamente R$ 589, enquanto sua versão de 256GB e 1TB custam R$389 e R$1073, respectivamente.

Site oficial dos modelos XPG Gammix S41 Tuf

Vale destacar que na atual situação do mercado de hardware, a pandemia e a falta de estoques continua impactando no valor de SSDs - inclusive com possibilidade de aumento de preço nos próximos meses.


Especificações do SSD

A seguir, informações um pouco mais detalhadas sobre o SSD que será testado (unidade de 512GB):


Unboxing

O SSD vem em uma embalagem básica com uma foto e breve descrição do produto. Dentro dela, apenas o SSD sem manual de usuário.

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Construção e acabamento

Sobre sua construção interna, essa linha vem no formato M.2 2280, sendo que não tem necessidades de chaves para abri-lo. Porém ele acompanha uma interface térmica que atua como cola para o dissipador e ajuda na transferência de calor. É necessário cautela ao remover, pois se puxar com muita força existe o risco de remover os componentes SMD do SSD.


Componentes internos

A seguir, algumas imagens tiradas de ambos os lados do PCB do SSD de 512GB:

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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 uma boa performance.

Podemos concluir que este é o mesmo projeto do SX8100, já que o firmware deste SSD é o mesmo do SX8100, tendo apenas algumas melhorias

Este SSD usa um controlador da Realtek, o Realtek RTS5762 - modelo ARM 32-bit de 2 núcleos (Dual core). Neste caso, este controlador é bastante comum em outros projetos da própria Adata, como os XPG Gammix S40G, e também seu antecessor Adata XPG SX8100. Um SSD recente que fiz análise (Adata Falcon 512GB) tinha a versão "RTS5762DL" que, embora fosse mais simples e DRAM-Less (com H.M.B.), tinha seu tamanho de seu package reduzido. Portanto, existe a chance do processo de fabricação deste controlador ter sido melhorado em relação ao RTS5762 que encontramos neste SSD.

Como mencionado anteriormente, trata-se de um controlador intermediário, tendo em vista que possui suporte para até 8 canais de comunicação ativa com até 4 C.E. (Target / Die) por cada canal. Tendo, é claro, suporte ao T.R.I.M., S.M.A.R.T., entre outros recursos.

DRAM Cache e H.M.B.
Todo SSD topo de linha que visa oferecer um alto desempenho consistente necessita ter 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.

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DRAM Cache: Nanya NT5CC64M16GP-DI

Neste projeto, vemos que se trata de um modelo de SSD que acompanha uma quantidade um pouco incomum de DRAM Cache: 128MB (1Gb), mas não somente a versão de 512GB. O seu Line-up inteiro, até na versão de 1TB, possui 128MB de DRAM Cache. Geralmente, quando falamos que um SSD possui DRAM Cache, em boa parte dos cenários é adotado a técnica de se utilizar 1MB de DRAM Cache por 1GB de armazenamento, ou seja, um SSD de 512GB de armazenamento com 512MB de DRAM e 1TB de armazenamento com 1GB de DRAM.

Porém, existem projetos como este e seu antecessor SX8100 espalhados por ai, e até com aspectos diferentes como 128MB de DRAM para cada 256GB de armazenamento entre outros exemplos. Em si, isto é sim um ponto super positivo (utilizar DRAM Cache), porém, para compensar este fato de vir "apenas" com 128MB, a Adata alocou 64MB para serem utilizados como Cache também através do H.M.B.. Além disto, a Adata talvez faça uso de técnicas de compressão para conseguir guardar mais informações nesta DRAM ou armazenar os endereçamento dos dados mais utilizados - pois, quando a DRAM estiver cheia, ele utilizará a memória alocada através do H.M.B. para armazenar essas tabelas e depois as Nand Flash. 

Este SSD veio com um chip Nanya num processo de fabricação de 70nm, sendo um chip DDR3L que possui uma tensão de operação menor que as DDR3 1.5V convencionais. Além disso, tem como referência uma velocidade de 1600 MT/s e timings CL-11-11-11.

Estes controladores Realtek são híbridos, o que significa que não só suportam DRAM Cache como também podem vir juntos de H.M.B., utilizando a memória RAM para ajudar a armazenar mais informações.

Como já mencionado acima, este SSD, além de conter 128MB de DRAM Cache, acompanha 64MB de memória RAM alocada, sendo que esta memória RAM, em alguns cenários, pode ser utilizada como um cache de escrita - como vemos no controlador Phison utilizando a técnica de SmartCacheFlux fazendo com sua SRAM de 32MB. Entretanto, é bem incomum ver isto. Na esmagadora maioria das vezes, essa HMB é utilizada para armazenar as tabelas de mapeamento.

NAND Flash
Com relação ao armazenamento, o SSD de 512GB possui 4 chip Nand flash - 2 de ambos os lados do PCB marcados como "60079141". Tratam-se de Nand flash Micron "B16A", as mesmas encontradas em algumas versões do SX8100 e outros SSDs como o Crucial MX500 e até algumas revisões mais recentes do Kingston A400.

Neste caso, estas Nands são 3D TLC de 64 camadas com 4 Dies de 256Gb (32GB), sendo que cada Die possui 2 planes com páginas de 16KB com blocos de 36MB contendo 2304 páginas por cada bloco. Elas possuem um tempo de programação estimado de ~ 820µs, enquanto seu tempo estimado de leitura é de aproximadamente ~ 76µs. Além disso, tem uma durabilidade de até 1500 Ciclos P/E com LDPC. Com isso, cada Die consegue ter uma velocidade média de até 39 MB/s, desconsiderando o overhead. 


CURIOSIDADES SOBRE O XPG GAMMIX S41 TUF 512GB
Da mesma forma que chips de memória RAM em um pente de memória sofrem uma variação, o mesmo ocorre com SSDs, nos quais há casos de mudanças de componentes como controlador e NAND flashes.

Como mencionado anteriormente, este SSD é baseado em um projeto um pouco mais antigo da própria Adata, o SX8100, que tinha uma construção quase idêntica, utilizando mesmo controlador e até Nand Flashs e DRAM Cache. O que realmente deve ter acontecido é uma otimização de alguns aspectos daquele SSD através de possíveis ajustes no firmware, mas isso somente a Adata deve saber.

Outro fato interessante sobre este Line-up é ele conter o nome "TUF" que, sim, é referente ao produtos intermediários da ASUS. Neste caso, isto significa que estes modelos de SSDs passaram de uma forma ou de outra por alguma bateria de testes ou por produtos da ASUS e receberam selo de qualidade deles.


METODOLOGIA DE TESTES
Nesta bateria de testes, serão utilizados softwares como Crystal Disk Mark, Anvil Storage utilities, AS SSD e PCMark 10 (versão paga), além de utilizar o GTA V para teste de tempo de carregamento de games e tempo de carregamento de Boot do Windows 10. Ressalto apenas que farei testes sintéticos com diferentes valores de espaço livre no SSD, pois os SSDs tendem a ficar mais lentos ao ficarem completamente cheios. 

BANCADA DE TESTES
- Sistema Operacional: Windows 10 Pro 64-bit (Build: 21H1)
- Processador: AMD Ryzen 5 3500X (6C/6T) [
Análise]
- Memória RAM: 2x8 GB DDR4-2800MHz CL-14 HyperX Predator (c/ XMP)
- Placa-mãe: Asus TUF Gaming X570-Plus/BR (Bios Ver.: 3607) [
Análise]
- Placa de Vídeo: GTX 780 Windforce Gigabyte 3X OC
- Armazenamento (OS): Samsung EVO 860 500GiB (firmware atualizado c/ 50GB de OP) [
Análise]
- SSD testado: SSD XPG Gammix S41 TUF 512GB. (Firmware: VB421D57)


Comparativo entre SSDs

Comparativo

SSD XPG Gammix
S41 TUF
SSD Adata
Falcon
SSD Netac N950e
Pro
SSD Asgard AN3+
512GB

Preços

Preço no lançamentoR$ 589,99 U$ 69,99 U$ 69,99 U$ 69,99
Preço atualizadoR$ 589,99 R$ 549,99 R$ 340,00 U$ 86,29

Características

Capacidades256GB, 512GB (Cadastrado), 1TB 256GB, 512GB(Cadastrado), 1TB, 2TB 256GB, 512GB(Cadastrado), 1TB, 2TB 256GB, 512GB(Cadastrado), 1TB
InterfacePCIe 3.0 x4 - NVMe 1.3 PCIe 3.0 x4 - NVMe 1.3 PCIe 3.0 x4 - NVMe 1.3 PCIe 3.0 x4 - NVMe 1.3
Interface de ConexãoM.2 2280 M.2 2280 M.2 2280 M.2 2280
ControladorRealtek RTS5762 (Dual-Core, 8-Canais) Realtek RTS5762DL (2-Core, 8-Canais) Silicon Motion SM2262ENG (Dual-Core 625MHz Cortex R5, 8-Canais) StarBlaze STAR1000P (2/4-Core, 8-Canais)
Tipo das memórias3D TLC 64-Layers Micron B16A 256Gb (512GB) Micron 3D TLC 96-Layers 3D TLC Micron 96-Layers B27B Toshiba BiCS3 3D TLC 64-Layers
Leitura Sequencial3500 MB/s3000, 3100, 3100, 3100 MB/s3500 MB/s2800-3500 MB/s
Escrita Sequencial1000 MB/s, 2400 MB/s, 3000 MB/s900, 1500, 1500, 1500 MB/s1300MB/s, 2200MB/s, 2800MB/s, 3000 MB/s2000 MB/s
Leitura Aleatória160.000 IOPS, 300.000 IOPS, 290.000 IOPS100.000, 100.000, 180.000, 180.000 IOPS145.500 IOPS750000 IOPS
Escrita Aleatória140.000 IOPS, 240.000 IOPS, 240.000 IOPS130.000, 160.000, 180.000, 180.000 IOPS135.300 IOPS600000 IOPS
Classificação de resistência160TB, 320TB, 640 TBW150, 300, 600, 1200 TBWNão informado TBW180TB, 300TB, 600TB, 1200 TBW
Garantia5 Anos 5 Anos 5 Anos 5 Anos
Site oficialLinkLinkLinkLink

SSD Adata Falcon, 2TB, M.2 PCIe, Leituras: 3100MB/s e Gravações: 1500MB/s - AFALCON-2T-C

SSD Adata Falcon, 2TB, M.2 PCIe, Leituras: 3100MB/s e Gravações: 1500MB/s - AFALCON-2T-C

SSD Adata Falcon, 2TB, M.2 PCIe, Leituras: 3100MB/s e Gravações: 1500MB/s - AFALCON-2T-C

SSD Adata Falcon, 2TB, M.2 PCIe, Leituras: 3100MB/s e Gravações: 1500MB/s - AFALCON-2T-C

SSD Adata Falcon, 2TB, M.2 PCIe, Leituras: 3100MB/s e Gravações: 1500MB/s - AFALCON-2T-C

SSD Adata Falcon, 2TB, M.2 PCIe, Leituras: 3100MB/s e Gravações: 1500MB/s - AFALCON-2T-C


Benchmarks Sintéticos

CRYSTALDISKMARK
Realizamos testes sintéticos sequenciais e aleatórios entre diversos SSDs, além de testes com quantidades diferentes de espaço em disco.

O SSD conseguiu apresentar bons resultados até 50%, mantendo velocidades consistentes. Porém, a partir de 75%, ao tentar rodar o teste logo de cara, mesmo deixando o SSD em idle para recuperar seu pSLC Cache, ele apresentou velocidade bem baixas devido seu buffer não ter se recuperado. Tive que deixar o SSD por algumas horas parado em idle para recuperar este buffer.

Como sempre comentamos por aqui, também é possível notar uma diferença grande entre os SSDs SATA e NVMe. Porém veremos logo mais se isso realmente importa.


AS-SSD
Vamos agora utilizar o AS-SSD para medir suas respectivas latências de leitura e escrita em comparação aos demais SSDs do mercado.

Como visto acima, houve sim um crescimento na latência de leitura do SSD conforme ele foi enchendo. Entretanto, mesmo ficando quase cheio, ele conseguiu apresentar excelentes latências de leitura. Sua latência de escrita permaneceu estável durante todo o teste.

Em comparação com os demais SSDs, ele teve resultados de leitura meio altos para SSDs NVMe, porém foi consistente conforme foi enchendo. Na escrita, foi similar ao Asgard AN3+ 512GB.


ANVIL'S STORAGE UTILITIES
Fizemos também um teste utilizando o Anvil's Storage Utilities para medir as velocidades aleatórias QD4 e QD1T1 dos SSDs.

Neste cenário, com velocidades aleatórias Queue Depth QD4, o XPG conseguiu se sair bem, mantendo velocidades estáveis até cerca de 50-75% , quando o buffer não se recuperou, do mesmo modo que ocorreu nos testes com o Crystal Disk Mark.

Já em comparação com os demais SSDs, ele ficou na cola do Netac N950e, que teve um excelente resultado, ficando acima da maioria dos SSDs.

Em QD1T1, tivemos excelentes resultados em leitura, sendo bem estável. Sua escrita também caiu como em QD4, porém de forma mais sutil e de forma que não afete a experiência do usuário.

Em comparação aos demais SSDs, o XPG conseguiu excelentes resultados, se aproximando ainda mais do Netac, com pequenas diferenças que não seriam notadas no uso cotidiano.


PCMARK 8 - Test SSD & HDD Performance

Neste benchmark, foi realizado um combo de testes de programas do Pacote Adobe Creative Suite e Microsoft Office, além de games populares.

Vemos que o XPG ficou colado no Netac N950e, considerando um empate técnico em aplicações de uso diário, o que foi um excelente resultado levando em conta que o Netac usa componentes "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.

Utilizando o PCMark 10 Full System Drive Benchmark, que testa o drive escrevendo mais de 200GB de dados, o XPG conseguiu uma pontuação bem alta, ficando apenas atrás do Netac que tinha controlador e Nands melhores. Mas, em contra partida, não tinha garantia e possuía revisões com componentes inferiores.


Benchmarks Práticos

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 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 carregar este projeto, o XPG conseguiu um resultado incrivelmente bom, conseguindo basicamente um empate técnico com o Netac N950e, pois a diferença prática dos dois neste teste foi irrisória. Talvez com projetos muito maiores seja possível distinguir a diferença de ambos.


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 GTA 5 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 ver a real diferença em carregamento de games, que o usuário convencional conseguiria apenas distinguir se estivesse usando um HD. Neste caso, o S41 teve um desempenho similar a um Adata Falcon.

Também se nota, novamente, que a diferença do tempo de boot da máquina não é tão grande. A diferença mesmo é somente com relação ao HD. Embora o XPG tenha conseguido bons resultados, quase encostando no Netac.


TESTE DE VELOCIDADE SUSTENTADA | SLC CACHING
A grande maioria 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 usado como um buffer de escrita e leitura, onde o controlador inicia a gravação, e quando o Buffer se esgota ele escreve nas NAND Flash nativas (MLC / TLC / QLC).

Os XPG S41 TUF aparentam ter um pSLC Cache totalmente dinâmico

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 realizei, foi possível constatar que ele possui um volume de pSLC Cache gigantesco, de aproximadamente 178GB à 186GB, que conseguiu manter suas velocidade entre 2000 ~ 2050 MB/s até o fim do buffer. Após isto, sua velocidade despencou para cerca de 130 ~ 200 MB/s, quando se manteve até cerca dos 310GB, que representa sua velocidade enquanto o data-folding ocorria. 

Logo depois, sua velocidade média começou a subir novamente até que começou a beirar os 200 e poucos MB/s com picos de 350 MB/s. Houve, sim, em raras ocasiões, quedas para 48 MB/s, e sua velocidade média geral pós-pSLC foi de 179 MB/s.

Neste teste, vemos que o XPG teve uma velocidade sustentada baixa, ficou um pouco atrás do Crucial MX500, mas se saiu bem a frente do Adata Falcon de 512GB

Neste gráfico, vemos que o XPG foi o que apresentou o maior volume de pSLC Cache, superando até o Kingdian S370 e o próprio Asgard AN3+.


TESTE DE CÓPIA DE ARQUIVOS
Neste teste, será feita a cópia dos arquivos ISOs 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. Ressaltando apenas que não foram usados arquivos maiores pois para isso seria necessário mais memória RAM para alocar para a RAM Disk. Levando em conta que possuo 16GB, é impossível testar com arquivos muito maiores.

Neste teste o XPG conseguiu os melhores resultados, ficando à frente do Netac, embora a diferença seja bem pequena, podendo ser notada apenas se os arquivos fossem maiores.

Já com mais de 1000 arquivos, vemos que o ficou em um empate técnico com o Netac N950e Pro.


TESTE DE TEMPERATURA
Neste trecho da análise, observaremos a temperatura do SSD durante um teste de stress, no qual o SSD recebe arquivos de forma contínua, para que possamos saber se houve algum thermal throtling com seus componentes internos que pudessem gerar algum gargalo ou perda de performance.

Através de softwares de monitoramento, foi informado que a temperatura máxima atingida por este SSD foi de 50ºC. Porém, ao utilizar termo par sob a região do controlador, notei que sua temperatura ficou apenas alguns graus abaixo do que já estava sobre seu dissipador.


Softwares SSD

Os SSDs da linha Adata e XPG acompanham um software chamado de Adata SSD Toolbox, com um monte de features para gerenciamento e monitoramento dos SSDs e até de HDs instalados em sua máquina. Dentre estas features, temos: telas responsáveis por apresentar informações dos discos de armazenamento do sistema, suas temperaturas, saúde deles (checando via S.M.A.R.T.), um setor para realizar diagnósticos em si, no qual o programa faz uma varredura rápida ou completa de seus discos para que saibamos se há algum problema.

Temos também algumas partes deste software voltadas a atualização de firmware do SSD, do próprio aplicativo, além de opções para melhorar o desempenho do sistema. Exemplos são a opção para rodar o comando TRIM no SSD, além de, claro, a de registrar o seu produto. Junto deste bundle, a Adata também oferece uma versão do Acronis Migration Utilities para quem deseja realizar backup ou clonagem de discos.


Conclusão

Este SSD apresentou um desempenho muito bom, com velocidades sequenciais satisfatórias para o padrão PCIe 3.0 X4, enquanto suas velocidades aleatórias em pequenas QD foram melhores ainda que seus concorrentes. Com relação aos demais fatores, como garantia, ele traz um ponto positivo de ter 5 anos no Brasil sem precisar nem de registro de acordo com a Adata, além de ter uma durabilidade que concorre bem com os demais SSDs.

 

Preço costuma estar bem próximo do Falcon 512GB, tendo um desempenho superior - o que vale muito a pena.

E, é claro, que traz alguns pontos negativos, como o fato de que, a partir de uma certa quantidade de espaço utilizado, seu volume de pSLC Cache demora demais para se recuperar (pode ser corrigido via update de firmware), resultando em uma queda grande nas velocidades sequenciais. Felizmente, em desempenho aleatório, a queda não chega a ser grande e ocorre mais em QD mais altas - o que não é comum no dia a dia. Além disso, não oferece suporte à criptografia e tem uma velocidade sustentada de escrita pós-pSLC Cache bem baixa.

PRÓS
Velocidade sequenciais satisfatórias para os padrões NVMe 3.0 X4
Velocidades aleatórias muito boas, principalmente em pequenas QD
Possui software de gerenciamento (Adata SSD-Toolbox)
Não sofreu superaquecimento, boa escolha para notebooks
Excelente volume de pSLC Cache
Durabilidade de 320TB bem competitiva
Construção interna satisfatória, fez uso de componentes bem conhecidos
Bons preços com Custo por Gigabyte interessante.
5 Anos de garantia no Brasil
CONTRAS
Não possui suporte à criptografia AES 128/256-bit
Velocidades sequenciais e aleatórias (QD mais altas) caem muito (sequencial, aleatória foi pouco) conforme o SSD vai se enchendo muito
Velocidade sustentada de escrita bem baixa
Volume de pSLC Cache demora muito para se recuperar quando SSD tem mais que 50% de espaço em uso
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  • Redator: Gabriel Ferraz

    Gabriel Ferraz

    Colaborador do Adrenaline desde 2021, formado pela faculdade Anhanguera Educacional de Sorocaba em Engenharia da Computação (2018), apaixonado desde pequeno por hardware e outras tecnologias e recentemente começou a fazer análises de SSD.

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