Como Testamos SSDs

Up>Actualizar o seu computador de secretária ou portátil para uma solução de armazenamento sólido – quer seja uma unidade tradicional de 2,5 polegadas ou uma M.2 de ponta é uma forma rápida e muitas vezes barata de adicionar algum desempenho muito necessário a um sistema de envelhecimento. Ao instalar uma unidade de estado sólido (SSD) no seu computador de secretária ou portátil, pode reduzir drasticamente a quantidade de ficheiros, aplicações, e mesmo sistemas operativos que levam a carregar, instalar, ou copiar em relação a discos rígidos baseados em pratos mais antigos. Desde que tenha os slots, portas, ou baías necessários, a quantidade de filmes, fotos, e jogos que pode transportar para dentro ou fora de uma máquina é quase ilimitada.

Para ter a certeza de obter sempre o melhor bang para o seu buck de armazenamento, nós aqui no PC Labs desenvolvemos um conjunto de testes exaustivos. Uma mistura de testes padrão da indústria, medidas “baseadas em traços” (mais sobre o que isso significa num momento), e testes caseiros cozinhados, que corre cada unidade que analisamos através de uma série de cenários do mundo real e sintéticos para nos ajudar a determinar quais as unidades mais rápidas, quais as mais lentas, e quem fica no meio.

Mente, com os SSDs, a velocidade não é tudo. Também avaliamos as unidades com base na relação qualidade/preço e características adicionais, tais como garantia, classificações de durabilidade, e software suplementar. Mas os SSDs tornaram-se tão bons hoje em dia que por vezes são coisas subtis que separam um disco médio de um vencedor.

Os Testbeds: Os Sistemas em que Confiamos

Dependente da arquitectura do barramento (PCI Express vs. SATA) e do protocolo de ligação (M.2 ou 2.5 polegadas para SSDs internos; USB ou Thunderbolt para SSDs externos), testamos qualquer drive que passe pelos laboratórios num determinado banco de ensaio, ou par de bancos de ensaio, entre três sistemas de banco de ensaio.

PCIe 3.0-Based M.2 SSDs internos; Unidades Serial ATA de 2,5 polegadas ou M.2

Estas unidades são testadas no nosso banco de ensaio principal baseado no Windows 10. Este é um PC resolutamente topo de gama. Está equipado com uma motherboard Asus Prime X299 Deluxe com um processador Intel Core i9-10980XE relógio para uma frequência máxima de impulso de 4,6GHz. Usamos 16GB de RAM DDR4 Corsair Dominator com relógio a 3,600MHz, e o sistema está a usar uma Nvidia GeForce RTX 2080 Ti Founders Edition como a sua placa gráfica discreta para alimentar vídeo. Este PC representa uma configuração topo de gama de secretária de alta tecnologia, com uma unidade de arranque SSD como unidade primária e a unidade a ser testada configurada como armazenamento suplementar.

unidades M.2 neste sistema são instaladas num slot M.2 secundário abaixo da placa de vídeo e configuradas como armazenamento secundário. (A placa mãe X299 que utilizamos suporta ambas as unidades PCI Express M.2 e SATA M.2). Os SSDs tradicionais de 2,5 polegadas são instalados na primeira porta SATA alimentada pelo controlador SATA principal da placa mãe, e instalados numa baía de 2,5 polegadas.

PCIe 4.0-Based Internal SSDs

PCI Express 4.0 M.2 SSDs são uma classe emergente de SSDs M.2 que oferecem velocidades de passagem sequencial mais elevadas do que as do PCI Express 3.0. Nesta escrita, o suporte PCI Express 4.0 estava disponível apenas em sistemas baseados em AMD usando os chipsets X570 e B550 para CPUs Ryzen, e o chipset TRX40 para chips Threadripper Ryzen. Todos são unidades M.2. Pode-se usar um SSD PCI Express 4.0 numa placa-mãe apenas 3.0, mas este irá saltar para velocidades 3.0.

Como resultado, para testar o potencial de velocidade destas unidades, precisávamos de um banco de ensaio diferente do nosso principal. Este banco de ensaio especializado utiliza uma motherboard MSI Godlike X570 com um CPU AMD Ryzen 9 3950X instalado. Usamos os mesmos 16GB de RAM DDR4 Corsair Dominator com relógio a 3,600MHz, e o sistema emprega a mesma Nvidia GeForce RTX 2080 Ti Founders Edition como a sua placa gráfica discreta.

SSDs externos

Usamos aqui dois bancos de ensaio. O primeiro é o mesmo sistema que o nosso banco de ensaio PCI Express 3.0 (placa mãe Asus Prime X299 Deluxe, processador Intel Core i9-10980XE, 16GB de RAM DDR4 Corsair, placa gráfica discreta Nvidia GeForce RTX 2080 Ti Founders Edition). As unidades são testadas anexadas à única porta USB 3.2 Gen 2 USB Type-C desta motherboard (uma porta de 10Gbps) no painel traseiro, salvo indicação em contrário.

Depois de termos executado os testes definidos abaixo para unidades externas, formatamos então a unidade para exFAT e executamos alguns testes suplementares num Apple MacBook Pro 2016, testando sobre Thunderbolt 3 (se aplicável) ou USB Type-C. Se a unidade for uma unidade apenas Thunderbolt 3, executamos apenas os testes baseados no MacBook. Além disso, estamos no processo de adicionar um cartão USB 3.2 Gen 2×2 ao nosso banco de ensaios principal de armazenamento para acomodar a classe emergente de SSDs externos suportando aquela versão de alta velocidade de 20Gbps do USB.

Os Benchmarks: Internal SSDs

Aqui está uma quebra do conjunto de referência que executamos em unidades internas, quer sejam unidades M.2 “gumstick” ou SATA internos convencionais de 2,5 polegadas. As unidades são controladas com segurança entre cada execução dos diferentes testes.

PCMark 10 Storage

O principal teste PCMark 10 Storage da UL é uma medida de ponta inestimável, fornecendo uma visão de alto nível de como a unidade funcionará sob várias cargas de trabalho diárias, tais como processamento de texto e videoconferência.

Para os SSDs internos, primeiro executamos as unidades através do benchmark PCMark 10 Full System Drive, que simula 23 “traços” diferentes (tarefas simuladas) no decurso da execução. Os traços flexionam a unidade de forma a aproximar-se do lançamento de programas criativos baseados em Adobe, arrancar o Windows 10, copiar ficheiros, lançar jogos populares, e mais.

A pontuação global que o PCMark 10 reporta representa o quão bem uma unidade se sai ao longo de toda a execução do PCMark 10. Esta pontuação é a pontuação sancionada apresentada pelo software da UL no final de cada execução. Esta pontuação reflecte uma média ponderada das várias actividades que o teste de armazenamento do PCMark 10 simula, um indicador geral da consistência do desempenho de uma unidade através dos 23 diferentes cenários de utilização.

É um número proprietário, no entanto, e é significativo apenas quando comparado com as pontuações de outras unidades concorrentes. É aí que entram as nossas análises.

Ganhar Granular: Iniciando o Windows 10 (PCMark 10 Trace)

Também nos debruçamos sobre os dados de traços mais granulares que o PCMark 10 apresenta. A primeira parte é retirada do rasto de arranque do Windows 10, que simula um procedimento de arranque completo do sistema operativo. O número de rendimento que reportamos reflecte a rapidez com que a unidade é capaz de alimentar os dados necessários para esse conjunto de tarefas.

Este e os três testes baseados em traços do PCMark 10 seguintes representam uma simulação da rapidez com que uma unidade é capaz de alimentar dados ao lançar um programa em particular, copiar ficheiros, ou, neste caso, arrancar o Windows 10. O PCMark 10 regista quantos megabytes por segundo a unidade está a ler os chamados blocos de dados “de fila rasa 4K aleatórios” (ou seja, do tipo em que a maioria das aplicações, jogos, ou sistemas operativos estão armazenados). Embora a UL recomende a utilização da métrica geral “ler/escrever largura de banda MBps” nestes testes, escavámos um pouco mais fundo para incluir apenas largura de banda aleatória de 4K, a fim de pintar o que acreditamos ser uma imagem mais específica do quão bem uma unidade pode desempenhar nestas tarefas.

Testes de Lançamento de Jogos (PCMark 10 Trace)

A seguir reportamos dados dos traços do PCMark 10 em torno do lançamento de jogos. Isto reflecte novamente a rapidez com que um disco pode ler pequenos pacotes aleatórios de 4K de profundidade reduzida. Note que o “4K” de que estamos a falar aqui é o tamanho do bloco de ficheiros, não o tamanho do ficheiro; 4K é um dos tamanhos de bloco de ficheiros mais utilizados para instalações de jogos, embora essa composição dependa do título que se está a jogar.

Enquanto os três jogos testados no PCMark 10 são armazenados principalmente em pequenos 4K aleatórios, os testes de toda a web mostraram que os MMORPGs podem utilizar mais frequentemente o tamanho de bloco de 16K, e alguns jogos de outros géneros podem tender a empregar blocos de tamanhos maiores, de 32K até 128K. No entanto, para o bem destes testes, 4K de leitura aleatória pequena é a métrica de tamanho de bloco mais precisa relevante para estes três títulos populares de FPS: Battlefield 5, Overwatch, e Call of Duty: Black Ops 4. Relatamos novamente o rendimento de leitura para este tipo de ficheiro.

Adobe Launching Tests (PCMark 10 Trace)

Next é o conjunto de resultados baseados em traços que simulam o lançamento de aplicações Adobe. Como qualquer pessoa que trabalha regularmente em programas como Adobe Premiere ou Photoshop pode dizer, um ponto de aperto constante é o tempo que leva para estes programas serem lançados.

Mente, os nossos resultados não contam toda a história de como uma unidade irá funcionar para todas as aplicações criativas. Dependendo da complexidade do seu trabalho e do número de elementos numa cena, o seu software pode ter de carregar modelos 3D, ficheiros de som, elementos físicos, e mais; por outras palavras, mais do que apenas o programa. Ainda assim, isto é no entanto interessante para as pessoas que vivem e respiram estas aplicações Adobe.

Testes de cópia (PCMark 10 Trace)

Finalmente no PCMark 10, reportamos os traços do PCMark 10 que simulam acções de cópia de ficheiros. Embora no início estes números possam parecer baixos em comparação com os números sequenciais directos de resultados obtidos em índices de referência como Crystal DiskMark e AS-SSD (abaixo), isso deve-se à forma como esta pontuação é calculada e à natureza e diferenças entre os dados da fonte. Se estiver a mover regularmente ficheiros na sua unidade de disco de uma pasta para outra, este teste é uma útil medida de rendimento relativo.

Crystal DiskMark 6

Além do PCMark 10, também usamos o venerável utilitário Crystal DiskMark para uma segunda opinião sobre o rendimento. Os testes de leitura sequencial do Crystal DiskMark medem a actividade de leitura/escrita com dados escritos num grande bloco contíguo na unidade, o que é semelhante à forma como os próprios fabricantes testam as unidades para publicitar o seu desempenho. Estes testes representam um “melhor caso”, cenário em linha recta para transferências de ficheiros.

Testes 4K do Crystal DiskMark para medir leituras/escritas aleatórias, que reflectem a actividade de dados em que a unidade está a buscar e a escrever ficheiros e pedaços de ficheiros espalhados pela unidade. Isto é usado principalmente apenas como uma verificação da realidade contra a riqueza de dados de leitura 4K retirados dos traços do PCMark 10.

AS-SSD

AS-SSD é um utilitário popular concebido especialmente para testar SSDs. Utilizamos os testes de cópia únicos do AS-SSD para simular a movimentação de diferentes tipos de ficheiros na unidade. Isto é semelhante ao teste de arrastar e largar de pastas que usamos para unidades externas (detalhado abaixo), mas é mais abrangente uma vez que o AS-SSD oferece três testes de transferência diferentes: uma pasta de instalação de jogos de amostra, uma pasta de programa, e um único grande ficheiro ISO.

Neste teste, o AS-SSD faz uma cópia do ficheiro dado para outra pasta na unidade de teste. Isto é revelador porque algumas unidades lidam melhor com ficheiros grandes (como a ISO) do que cachos de ficheiros mais pequenos (como a pasta de instalação do jogo).

The Benchmarks: SSDs externos

Como notado, nos testes anexamos SSDs externos à porta nativa USB 3.2 Gen 2 no nosso testbed principal Windows 10, e depois (se relevante) a uma porta Thunderbolt 3/USB Type-C no nosso MacBook Pro de teste. Com a máquina Windows 10, citaremos se, em vez disso, for anexada uma unidade à porta de expansão USB 3.2 Gen 2×2 no nosso banco de ensaio Windows 10.

PCMark 10 Data Drive Benchmark

Ainda não terminámos com o PCMark 10! O Data Drive Benchmark é um teste sólido para correr em qualquer drive que pretenda utilizar como arquivo de dados ou drive de backup, e normalmente demora entre 10 e 30 minutos a correr, dependendo do tipo de drive e do seu padrão de ligação.

Como o teste de armazenamento PCMark 10, ele corre através de uma série de actividades baseadas em traços para simular as actividades típicas diárias de drives para uma drive secundária. O número proprietário que reporta é útil apenas quando comparado com os resultados PCMark 10 de outras unidades.

Crystal DiskMark 6

Para SSDs externas, executamos o teste Crystal DiskMark 6 sob os mesmos parâmetros que para unidades internas acima (leitura/gravação sequencial, e leitura/gravação 4K).

Teste de Velocidade do Disco PretoMágico

Com este e o nosso próximo teste, movemos a unidade, se compatível, para a nossa plataforma de teste Apple MacBook Pro e reformatamo-la para exFAT. Utilizamos o aplicativo de teste de velocidade de disco apenas para MacOS BlackMagic Disk Test da empresa de software de mídia profissional BlackMagic Design (os criadores de DaVinci Resolve) para realizar este teste. Relata a produção de um disco em bits por segundo. Este utilitário é tipicamente utilizado para discernir se uma determinada unidade tem rendimento suficiente para reproduzir formatos de vídeo específicos de forma suave. Mas também devolve algumas medidas de rendimento úteis.

BlackMagic oferece tanto uma pontuação de leitura como uma pontuação de escrita, que comparamos com as de outras unidades semelhantes. Estas pontuações são úteis na descoberta da velocidade máxima teórica que um disco pode atingir.

Folder Transfer Test

O teste final para discos externos é um teste de arrastar e largar, também realizado no nosso MacBook Pro. Utiliza o MacOS Finder para copiar uma pasta de teste de 1,23 GB cheia de vários tipos de ficheiros diferentes, desde a unidade interna da mesa de teste até ao SSD externo que está a ser testado. Nós entregamos as pontuações (em segundos).

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