Análise SSD KingDian S370 512GB - O sucessor do S280

Projeto bem semelhante ao seu antecessor, porém com NANDs diferentes
Por Gabriel Ferraz 21/10/2021 19:00 | atualizado 25/10/2021 10:05 comentários Reportar erro

Hoje, testaremos um SSD SATA da KingDian e um dos mais vendidos no Aliexpress: o KingDian S370, SSD de 512GB que foca em combater modelos de entrada no Brasil.

Ele vem no formato 2.5" com barramento SATA 6Gbps com protocolo AHCI e capacidades que variam desde 128GB até 2TB. Infelizmente, o fabricante não informa seu valor MSRP, embora ele possa ser adquirido no Aliexpress por cerca de R$277 ou US$50 na unidade de 512GB.

Site oficial do KingDian S370
SSDs à venda na Kabum

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.

Isso vem ocorrendo principalmente com o mercado de SSDs devido ao crescente volume de demanda por chips Nands e DRAM. As empresas fabricantes precisam pagar um valor maior por lote de peças para seus produtos, além de que o crescimento de novas criptomoedas baseadas em "proof of space", que utilizam discos de armazenamentos para "minerar", fez com que esta situação se agravasse ainda mais. 

Por consequência, a variação de componentes encontrados em SSDs também aumentou, já que a grande demanda de Nands fez com que as fabricantes tivessem que recorrer a outras empresas para que seus produtos conseguissem se manter no mercado - o que gera o problema que vou mostrar no decorrer da análise.

SSDs como estes da china são os mais afetados por essa variação como veremos à seguir no decorrer da análise.


Especificações do SSD

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

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Softwares do SSD

Infelizmente, os SSDs da KingDian não acompanham nenhum software de gerenciamento para que possa ser feito monitoramento ou gerenciamento do SSD, o que faz com que o usuário necessite de software de terceiros para tais tarefas.


Unboxing

O SSD vem em uma embalagem bem básica, contendo apenas o SSD junto de uma capinha plástica sem conter manual de usuário.


Construção e acabamento

Sobre sua construção interna, essa linha vem no formato 2.5", sem o uso de parafusos de fixação na carcaça. Ela é feita de um plástico mais durinho com clips nas extremidades para prender e dentro vemos o PCB do SSD.

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Componentes internos

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


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.

Este SSD traz um controlador que é muito utilizado em outros SSDs chineses

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Este SSD usa um controlador de entrada da Silicon Motion: o famoso SM2258XT,  modelo ARM 32-bit de 1 núcleo (single core) com processo de fabricação em 40nm e que trabalha com clock aproximado de 400MHz. Neste caso, este controlador é comum em outros projetos chineses SATA de baixo custo, além de SSDs de ótimo custo benefício como o Crucial BX500, as versões antigas do WD Green, Adata SU650, Patriot P200, alguns modelos da Teamgroup e do próprio KingDian S280, que já testamos também.

Como se trata de um controlador de baixo custo, ele é DRAM-Less, porém tem suporte a 4 canais de comunicação em comparação a alguns de seus concorrentes, como o Phison S11, que é inferior e possui apenas 2 canais. 

Ele, diferente do seu irmão maior "SM2258", que suporta DRAM Cache, tem menos recursos, como suporte a intercalar até 4 Chip Enables / Targets em vez de 8, além de suportar velocidades sequenciais e aleatórias inferiores à versão mais completa. Mas ele possui algumas informações similares, como suporte a NANDs Planar / 3D TLC/QLC junto de arquitetura de 1, 2 ou 4 planes com páginas de 8/16KB e ONFi 3.0 / Toogle 2.0. 

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.

Neste projeto, vemos que se trata de um design DRAM-Less, ou seja, suas tabelas são armazenadas diretamente nas NANDs flashes, sem nem ter suporte a H.M.B. - que é apenas compatível para SSDs NVMe devido à largura de banda do barramento ser muito mais rápido que o SATA.

NAND Flash
Com relação a seus chips de armazenamento, o SSD de 512GB possui 2 chips Nand flashs marcados como "NW921" (MT29F2T08EMHAFJ4-3T:A). Tratam-se de Nands da fabricante norte-americana Micron, sendo Nands de line-up FortisMax B17A 3D TLC de 64-Layers de 256GB cada chip.

Neste caso, cada uma dessas Nands possui  64 camadas ativas com topologia "FG" (Floating Gate), com 4 Dies de densidade 512 Gb (64GB), sendo que cada Die possui uma arquitetura com 4 "planes" com páginas de 16KB e 2304 páginas por cada bloco e possui um barramento que suporta trabalhar desde 533 MT/s (267 MHz) até 667 MT/s (333MHz). 

Algumas curiosidades interessantes são que estas NANDs de 64-Layers (Camadas) da Micron na verdade possuem 66-Camadas de armazenamento divididas em 2 decks de 33 cada, sendo que cada deck possui 31 camadas de células TLC (3 bits) + uma camada MLC (2 bits) e uma SLC (1 bit). 

Junto disto, estas NANDs são FortisMax e não as FortisFlash mais comuns encontradas em SSDs voltados ao mercado consumidor, o que foi um ótimo ponto positivo, pois as FortisMax possuem maior nível de endurance por serem NANDs de categorias mais binadas da própria Micron (por serem NANDs voltados ao ramo enterprise, junto de outros features).

Neste SSD constam 2 "chips enables" (Comandos Chip Enable) e 4 canais de memória ativos intercalando (interleaving) 2 vezes por serem 4 dies por NANDs e 8 Dies ao todo.

PMIC (Power Delivery)

Assim como qualquer componente eletrônico que exerce algum funcionamento, 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 circuito eletrônico responsável por prover alimentação para demais componentes. Neste caso, vemos que o PMIC é um "CDEAAE01", que tem como função receber a alimentação de 3.3v ou 5v do conector SATA e transformá-la em tensões menores para os demais componentes deste circuito, como seu controlador, DRAM Cache e Nands flashes. Porém, infelizmente, não foi possível encontrar informações detalhadas desse chip.

Este circuito nada mais é, então, que um micro-VRM que atua como um "buck-converter", convertendo a tensão de entrada de 3.3v/5v para tensões menores, como 1.5v para DRAM Cache do tipo DDR3, 2.5v ~ 3.3v para as Nand, Vcore-SoC para o controlador, entre outros exemplos. Além disto, o próprio PCB do SSD já possui vários outros circuitos para prover uma melhor regulação de alimentação para os componentes e, em alguns casos, até circuitos de proteção (PLP - Power Loss Protection) - com diversos capacitores e intuito de diminuir a chance de gerar dados corrompidos.


CURIOSIDADES SOBRE O SSD KINGDIAN S370 512GB

Da mesma forma que chips 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 flashes.

Como mencionado anteriormente, SSDs da china principalmente são os que mais tiveram variação de componentes internos, isso para todas as marcas, tanto que as primeiras revisões dos S370 costumavam vir com DRAM Cache e com controlador SM2258, que é levemente superior a sua contra parte (SM2258XT).

Estes downgrades são voltados à cortes de custo e tentativas de aumentar o lucro por cada unidade, embora acabe prejudicando a performance no final das contas, mas como se trata de um produto voltado ao segmento de entrada eles estão "pouco se lixando".


METODOLOGIA DE TESTES
Nesta bateria de testes, serão utilizados softwares como Crystal Disk Mark, 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: 2x16 GB DDR4-3600MHz CL-18 Zadak (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): XPG Gammix S41 512GiB [
Análise]
- SSD testado: SSD KingDian S370 512GB (Firmware: S0628A0). (PS: Obrigado Mario Mazzotti por fornecer o SSD)


Comparativo entre SSDs

Comparativo

SSD KingDian
S370 512GB
SSD KingDian
S280
Adata Ultimate
SU800
SSD Zadak TWSS3

Preços

Preço no lançamentoU$ 54,00 U$ 80,99 U$ 139,99 U$ 37,99
Preço atualizadoR$ 277,00 U$ 50,00 R$ 595,00 R$ 249,99

Características

Capacidades128GB, 256GB, 512GB(Cadastrado), 1TB 120GB, 240GB, 480GB(Cadastrado), 960GB 128GB, 256GB, 512GB(Cadastrado), 1TB, 2TB 128GB, 256GB(Cadastrado), 512GB, 1TB, 2TB
InterfaceSATA SATA III 6G/s SATA III 6GB/s SATA III 6Gb/s
Interface de ConexãoSATA III 6Gbps SATA SATA SATA
ControladorSilicon Motion SM2258XT (1-Core, 4-Canais) SMI SM2258XT (1-Core, 4-Canais, 4-C.E.) Silicon Motion SM2258H (1-Core, 4-Canais) SMI SM2258XT (1-Core, 4-Canais, 4-C.E.)
Tipo das memóriasRev 1: Micron 3D TLC B17A 64-Layers | Rev 2: Sandisk 3D TLC 96-Layers Rev 1: 3D TLC SK Hynix 72-Layers Rev 1: Micron 3D TLC 32-Layer 384Gbit | Rev 2: Samsung V4 3D TLC 64-Layer 3D TLC 64-Layers YMTC
Leitura Sequencial550 MB/s520 MB/s550 MB/s560 MB/s
Escrita Sequencial500 MB/s450 MB/s400 MB/s, 500 MB/s, 500 MB/s, 500 MB/s, 500 MB/s540 MB/s
Leitura Aleatória51000 IOPS42.300 IOPS50.000 IOPS, 80.000 IOPS, 85.000 IOPS, 80.000 IOPS, 80.000 IOPS52.300 IOPS
Escrita Aleatória42000 IOPS42.800 IOPS75.000 IOPS, 85.000 IOPS, 85.000 IOPS, 80.000 IOPS, 80.000 IOPS43.800 IOPS
Classificação de resistênciaNão Informado TBW292 TB (Não confirmado) TBW100TB, 200TB, 400TB, 800TB, 1600 TBW75TB, 180TB, 320TB, 600TB, N/A TBW
Garantia3 Anos 3 Anos 5 anos 1 Ano
Site oficialLinkLinkLinkLink


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 100% em sua leitura. Apenas quando ficou quase cheio que o SSD teve uma queda grande de velocidade de escrita. Ela caiu para sua velocidade nativa TLC, já que não havia mais espaço para o pSLC Cache.

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.

O KingDian teve um resultado similar à seu antecessor neste quesito.


LATÊNCIA - 4 KiB QD1 (Q1T1)
Vamos agora testar suas respectivas latências de leitura e escrita em comparação aos demais SSDs do mercado.

Em comparação com os demais SSDs, ele teve as maiores latências, porém bem similares ao S280.


DESEMPENHO ALEATÓRIO 4 KiB QD4 e QD1
Fizemos também um teste para medir as velocidades aleatórias QD4 e QD1T1 dos SSDs.

Em comparação com os demais SSDs, ele teve um desempenho similar ao seu antecessor, mas ainda ficou atrás de outros SSDs SATA.

Novamente, outro empate técnico, ficando próximo de outros SSDs SATA.


ATTO Disk Benchmark QD1 e QD4

Realizamos um teste utilizando o ATTO para que pudéssemos ver a velocidade dos SSDs em determinados tamanhos de blocos diferentes.

Podemos ver que, em QD4, o SSD apresentou ótimos resultados, tendo crescimento conforme ia transferindo blocos cada vez maiores.

O mesmo ocorre em QD1. Ao passarmos 16 KiB em diante, suas velocidades disparam.


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.

Ambos os KingDian tiveram um empate técnico neste benchmark, ficando um pouco atrás dos demais SATAs do comparativo e ganhando apenas dos A400.


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, ambos os KingDian tiveram, novamente, um empate técnico, ficando até na frente dos Crucial BX500.


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 e gerar inconsistências.

Ao utilizarmos o Premiere para carregar este projeto, o S370 conseguiu se distanciar bem do S280, obtendo um resultado mais próximo do Samsung 860 EVO.


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, os KingDian tiveram outro empate técnico, desta vez com os demais SATAs.

Também se nota que a diferença do tempo de boot da máquina não é tão grande. A mudança real é somente com relação ao HD. Embora o KingDian tenha tido um desempenho muito similar ao Reletech que analisamos.


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 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).

O KingDian aparenta ter volume de pSLC Cache híbrido

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 de bom tamanho, aproximadamente 187GB, que conseguiu manter velocidade média de ~ 450 MB/s até o fim do buffer.

Após ele ter gravado 187GB, sua velocidade média caiu para cerca de ~ 63 MB/s, tendo oscilações entre 9 MB/s até 451 MB/s. Isso representa a velocidade nativa desse SSD, o que foi muito baixa, mas isso se refere ao controlador ser um bem simples junto de um firmware não muito eficaz.

Algo interessante é que embora seja um SSD de baixo custo, este drive aparenta ter um pSLC Cache híbrido, em que uma pequena porção de pSLC Cache do drive é estática, possivelmente próximo dos 2GB, que fica fora da região de LBA (espaço de endereçamento disponível para o usuário) junto de um pSLC Cache maior de cerca de 185GB que atua de forma dinâmica, que diminui conforme o SSD vai se enchendo.

Este conjunto de estático e dinâmico é uma excelente combinação que vemos bastante em SSDs da Samsung, que, além de trazer benefícios como diminuir um pouco o Write amplification, tendo em vista que sua porção estática não precisa ser reprogramada de volta para TLC, possui uma maior endurance do que o pSLC Cache dinâmico  e se recupera quase que instantaneamente.

Além disto, 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 vai de 30 segundos até 2 horas em idle, o SSD em 30 segundos em idle conseguiu recuperar cerca de 32GB. No decorrer de 1 minuto em idle foram 35GB e em 5 minutos, mais 31GB. Portanto podemos afirmar que este modelo de SSD possui um pSLC Cache que consegue sim se recuperar de forma mais ágil e rápida do que seu antecessor S280.

Neste teste, vemos que ambos os KingDian tiveram as piores velocidades sustentadas de escrita, embora o S370 tenha sido levemente superior ao S280.

Neste gráfico, vemos que a KingDian tenta compensar o fato de suas baixíssimas velocidades sustentadas com um volume muito grande de pSLC Cache, que traz vantagens e desvantagens. Neste caso, por trazer um volume grande, podemos ter uma melhor experiência de transferências de arquivos, tendo em vista que não são todos os usuários que ficam movimentando quase 200GB de arquivos de um lado para o outro a todo momento.

Porém um ponto negativo é que, quando o buffer termina, o SSD precisa executar o processo de garbage collection de forma ainda mais agressiva para que consiga reprogramar seus blocos de pSLC para TLC mais rápido e este fator junto de outros faz com que sua velocidade despenque demais. 


TESTE DE CÓPIA DE ARQUIVOS
Neste teste, será 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) e sua versão extraída com o Winrar para uma pasta contendo 1.874 arquivos menores juntos da Pasta de instalação do CSGO de 25.2GB

Ambos os KingDian tiveram um empate técnico, porém foram os piores SATA deste comparativo.

Com mais de 1000 arquivos, houve outro empate técnico entre ambos os KingDian.

Neste teste, vemos que ele se saiu bem melhor que um HD, porém foi cerca de 4x mais lento que um SSD NVMe.


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 45ºC. Porém, ao usar um sensor diretamente sobre o controlador, sua temperatura em pico foi de 48ºC, o que é bem abaixo do estabelecido pelo fabricante para thermal throtling.


Conclusão

Este SSD apresentou um decente resultado em nossa bateria de testes. Em testes práticos do mundo real, ele conseguiu se sair de forma bem similar a seu antecessor S280 de 480GB que testamos, além de estar próximo de outros SSDs SATAs e, em alguns cenários, até próximos de alguns NVMe vendidos aqui no Brasil.

Imenso volume de variação de componentes

E, é claro, traz alguns pontos negativos, como o fato de que este line-up não é confiável em relação à sua consistências, sendo que existe uma imensa variação de componentes internos que pudemos ver na análise do S280, sem mencionar que o fabricante não informa dados super importantes de seu SSD, como sua durabilidade, além de não fornecer um software para atualização de firmware para possíveis correções de problemas.

Minha unidade utiliza boas NANDs de 64-Layers, embora já são defasadas

 

 

Entretanto seu preço realmente é algo bem chamativo para os brasileiros, tendo em vista que por volta de R$280 reais se torna possível apenas a compra de SSDs de capacidades aproximadas de 240GB à 256GB, sendo modelos bem de entrada. Mas não é somente o preço que deve ser avaliado - em termos de performance em cenários práticos, como uso do dia a dia, boot do Windows e carregamento de games, ele atende bem o usuário convencional. Porém em cenários mais exigentes ele já começa a deixar a desejar.

PRÓS
Velocidades sequenciais de acordo com demais SSDs SATA do mercado
Velocidades aleatórias em QD4 e QD1 próximas de SSDs vendidos no Brasil
Não Sofreu Thermal-throtling
Construção interna decente
Boa range de capacidades
Volume de pSLC Cache 
Volume de pSLC Cache se recupera de forma razoavelmente rápida
Preço
CONTRAS
Sofreu muita variação de componentes / péssima consistência de performance
Latências um pouco altas
Velocidade de escrita sustentada baixíssima (pós pSLC Cache)
Não possui pack de softwares de gerenciamento
Durabilidade não informada
Não possui criptografia
Garantia é incerta e talvez seja necessário o envio do SSD de volta a china
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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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