Análise do cartão MicroSD Express: Alto desempenho e por que uma ventoinha no leitor de cartão pode ser útil

Nossa configuração de teste inclui uma mistura de novos acessórios e leitores e cartões mais antigos de nossa coleção existente. A Lexar nos forneceu o leitor RW540 e um cartão MicroSD Express. Optamos pelo modelo de 512 GB da série Play Pro, recusando o modelo de 1 TB que também estava disponível, pois prevemos que essa capacidade será mais popular entre os usuários do Switch 2. O leitor RW540 chegou sem embalagem de varejo, sugerindo que se tratava de uma unidade de produção inicial, enquanto o cartão SD em si veio em embalagem de varejo.

A Sandisk também nos forneceu um leitor de cartões, o Pro-Reader SD Express Dual, bem como o 256 GByte MicroSD Express.

Do nosso próprio acervo veio um leitor de vários cartões da Lexar (Lexar Professional Multi-Card 3-in-1), que é adequado para testes UHS-II, bem como um cartão exótico: O nCARD NM Nano Memory Card 2 em 1 da Lexar também pode ler o formato Nano Memory Card da Huawei e suporta oficialmente as extensões UHS-I proprietárias.

Os cartões SD de nossa coleção são um cartão Sony Tough UHS-II de tamanho normal, um Nextorage MicroSD com modo UHS-II e dois cartões UHS-I da Lexar e da Sandisk. Esses quatro cartões foram usados especificamente para identificar quaisquer vantagens e desvantagens entre as implementações UHS-I, UHS-II e UHS-I proprietárias.

Inconsistências nos leitores devido ao calor

Todos os leitores que testamos também eram capazes de suportar o modo UHS-I proprietário com cartões SD. Isso é interessante porque a Lexar, por exemplo, nos disse que o RW540 não suporta modos proprietários e, portanto, mais rápidos. Mas esse é o caso. No modo UHS-I, muitos cartões ultrapassam o limite oficial de 104 MByte/s especificado pela SD Association. No entanto, em geral, a documentação do modo proprietário é muito ruim - para todos os fabricantes.

Embora os leitores tenham apresentado um desempenho consistente dentro das tolerâncias de medição em situações comparáveis, encontramos algumas quedas de desempenho surpreendentes que não havíamos previsto.

Por exemplo, o Lexar RW540 requer muito mais energia do que o volumoso dispositivo Sandisk. Isso se deve a um ventilador que a Lexar integrou, e por um bom motivo: há situações em que a temperatura leva à redução do desempenho, criando mais discrepâncias entre os leitores.

O uso de um adaptador MicroSD para SD também apresentou seu próprio conjunto de desafios. Agora sabemos por que esses Atualmente, os adaptadores são apenas uma questão de laboratório. A dissipação de calor pode ser um grande problema. Em geral, não recomendamos o uso de um cartão MicroSD Express em um adaptador. O cartão Sandisk Express também é muito rápido no modo UHS-I e fica visivelmente quente no adaptador. O cartão Play Pro Express da Lexar, por outro lado, só esquenta no adaptador, mas também é lento no modo UHS-I.

Primeiro, deixamos os dois cartões MicroSD Express competirem entre si em seu ambiente nativo. Como parâmetro de comparação, usamos as configurações padrão do CrystalDiskMark na versão 8.0.6 e usamos os dois cartões nos dois leitores SD Express. No leitor da Sandisk, no slot MicroSD Express. Também realizamos contra-testes com o AS SSD, mas nos limitamos aos cartões Express. Usamos o testador C3 da Avhzy para medições de desempenho.

Primeiro, vamos dar uma olhada no consumo de energia, pois os dois cartões diferem bastante um do outro. Os números a seguir referem-se ao leitor Sandisk, que requer cerca de 0,5 watts quando conectado (ocioso). No modo de espera, ou seja, quando o sistema operacional não é acessado por algum tempo, o leitor de cartão cai para 0,4 watts, independentemente do cartão.

No entanto, se o cartão for usado, por exemplo, para examiná-lo uma vez com um gerenciador de arquivos, há diferenças claras. Enquanto o cartão Lexar consome surpreendentes 1,0 watts (aqui, como a seguir , incluindo o leitor), o cartão Sandisk consome 40% a mais.

Essa diferença de atividade foi confirmada no leitor Lexar RW540. Os valores aqui são 0,4 watts (ocioso), 0,2 watts (em espera), 0,9 watts (Lexar conectado) e 1,6 watts (Sandisk conectado).

Ao fazer o benchmarking, os leitores realmente se destacam. É importante observar aqui que o conceito race-to-idle pode ter grandes vantagens, ou seja, uma grande quantidade de energia é usada por um curto período, apenas para voltar a dormir rapidamente. Deixamos os valores do Lexar RW540 fora da equação aqui, pois ele precisa basicamente de meio watt extra para a ventoinha incrivelmente barulhenta e sem controle de temperatura; o RW540 precisa de 3,9 watts em seu pico.

O leitor Sandisk é mais econômico aqui. Entretanto, os dois testes Seq, que mostram taxas de dados particularmente rápidas, exigiram muita energia. O cartão Sandisk exigiu entre 2,2 e 2,8 watts no leitor Sandisk Pro. Surpreendentemente, o Lexar Play Pro exigiu de 2,6 a 3 watts a mais. Sob carga baixa, foi o contrário.

Os testes aleatórios do CrystalDiskMark geralmente exigem menos dos cartões. Mas aqui também, a Sandisk requer consideravelmente menos energia sob carga, com 1,5 a 2 watts. A Lexar requer de 2,2 a 2,3 watts para o Play Pro.

Os dois gráficos de benchmark a seguir também mostram o motivo: Em geral, o cartão da Lexar é superior ao da Sandisk. Mas somente no modo SD Express. As coisas são diferentes no modo UHS, como mostraremos mais adiante.

Surgiu uma suspeita: Os cartões já estão esquentando no teste curto? Será que vale a pena usar um ventilador para resfriar os cartões SD? Para investigar isso, repetimos o último teste (RND4K) no leitor Sandisk mais uma vez. E eis que, de repente, o cartão da Lexar conseguiu 20,65 MByte/s (leitura) e 31,51 MByte/s. O cartão Sandisk atingiu 20,93 e 28,26 MB/s, respectivamente.

Não podemos descartar que os valores possam ser ainda mais altos em uma sala mais fria. Uma coisa ficou clara com os benchmarks: Os cartões MicroSD Express têm um problema de aquecimento. Os cartões minúsculos não conseguem dissipar o calor muito bem, e alguns minutos de carga no nível PCI Express é uma carga térmica alta.

As inconsistências também ficaram evidentes na verificação cruzada com o benchmark AS-SSD. No teste 4K-64-Thrd, os resultados foram sempre ligeiramente melhores quando o teste foi executado individualmente, especialmente com o Pro Reader. Mas o RW540 também apresentou o fenômeno, embora não tão pronunciado. No entanto, tivemos repetidamente valores discrepantes em várias execuções com um tempo de resfriamento correspondente. Não foi possível gerar resultados reproduzíveis aqui. As quatro capturas de tela abaixo mostram a operação com uma placa obviamente superaquecida no teste 4K-64-Thrd. Portanto, esse valor deve ser tratado com cautela.

Em princípio, os cartões MicroSD Express só podem operar na velocidade UHS-I em leitores antigos; eles não são capazes de atingir velocidades UHS-II ou mesmo UHS-III. Não há previsão de troca da segunda linha de pinos nos cartões SD ou nas leitoras, embora isso possa mudar, conforme relatado na Computex Taipei.

Mas os cartões também são bons cartões UHS? Depende. Uma conexão SD Express rápida não significa necessariamente que um cartão também seja rápido no modo UHS-I. O mesmo se aplica aos cartões UHS-II no modo UHS-I forçado. Às vezes, eles são consideravelmente mais lentos do que os bons cartões UHS-I. Para testar isso, usamos o teste sequencial Q8T1 com todos os cartões em todos os leitores. Em alguns casos, também inserimos cartões MicroSD no adaptador SD para ver o que acontecia.

Com relação aos dois cartões SD Express, somente o Sandisk MicroSD Express conseguiu atingir valores UHS-I altos. Em ambos os leitores antigos da Lexar, o cartão conseguiu uma leitura bastante consistente de 150 MByte/s e uma gravação de 144 MByte/s. Esse valor é proprietário e mais rápido do que o permitido pelo padrão UHS-I (104 MByte/s) e não está documentado em nenhuma parte da embalagem ou da especificação.

O Play Pro da Lexar, por outro lado, não consegue nem mesmo atingir o limite do UHS-I. As velocidades de leitura e gravação foram de apenas 82 a 83 MByte/s. Isso foi bastante decepcionante.

Aliás, os valores no modo UHS-I forçado por meio do adaptador SD foram impressionantes. Nada mudou com o Play Pro da Lexar e o cartão ficou morno. O Sandisk MicroSD Express, por outro lado, caiu para cerca de 115 a 117 MByte/s e, portanto, foi quase igualmente rápido na leitura e na gravação. No entanto, isso só se aplicava ao leitor 3 em 1 da Lexar. Não foi possível ativar o modo proprietário no Pro Reader da Sandisk. A velocidade de leitura e gravação foi de apenas 85 e 80 MByte/s.

O leitor da Sandisk pode funcionar rapidamente em UHS-I. Isso foi demonstrado pelo Sandisk Extreme do nosso grupo, que atingiu uma velocidade de leitura máxima de 134-135 MByte/s, com e sem o adaptador.

O cartão MicroSD Express simplesmente não gosta do adaptador, o que foi facilmente observado no leitor Lexar 3 em 1 e muito claramente no leitor Sandisk Pro. Nem mesmo o uso de um adaptador SanDisk MicroSD para SD alterou esse comportamento. O cartão MicroSD Express da Sandisk às vezes fica mais lento e às vezes menos lento no adaptador.

Isso já era evidente de antemão: O Pro-Reader da Sandisk e o RW540 da Lexar são, no mínimo, adequados como leitores UHS-I. Os resultados que obtivemos com leitores mais antigos foram, em geral, reproduzidos pelos novos leitores de cartão SD Express, permanecendo dentro das tolerâncias de medição.

No entanto, ficamos desapontados com seu desempenho em relação aos cartões UHS-II. Só pudemos testar nosso Sony Tough (série G, 128 GB) no leitor Pro, pois ele é um cartão SD de tamanho normal. Os benchmarks são amargos. Com um máximo de 83/78 MByte/s (leitura/gravação), o Sony Tough no Pro Reader é, às vezes, 70 MByte/s mais lento do que um bom cartão UHS-I. O Lexar Silver Plus com UHS-I atinge impressionantes 150 MByte/s de leitura e 109 MByte/s de gravação no Sandisk Pro Reader. Estranhamente, ele é mais lento no Lexar RW540, com 133 e 99 MByte/s, respectivamente. O UHS-I proprietário não é particularmente consistente em nossos testes.

A situação foi semelhante com o cartão MicroSD Nextorage, que também possui uma interface UHS-II. No Sandisk Pro Reader, é possível obter 82 e 80 MB/s. No Lexar RW540, 84 e 80 MByte/s (R/W).

Em seu ambiente nativo, no entanto, esses dois cartões UHS-II são extremamente rápidos. O Tough G da Sony atinge 304 e 234 MByte/s para leitura e gravação. O Nextorage também é bastante alto, com 227 e 105 MByte/s. É interessante notar que o modo UHS-II também requer bastante energia: medimos um pico de 1,4 watts para o leitor 3 em 1 da Lexar, que, de outra forma, seria muito econômico.

Os cartões UHS-I precisam de pouca energia

Já discutimos os altos valores de potência dos cartões SD Express, que podem valer a pena para operações mais longas. Entretanto, cerca de 1 watt para inserção é muito. A inserção de um cartão UHS-I mal pode ser medida em ambos os leitores antigos (0,08-0,09 watts, incluindo o leitor e, portanto, fora da faixa de precisão do medidor C3). Os cartões UHS-II requerem 0,35 watts em modo inativo.

Portanto, há uma grande diferença entre as gerações de cartões. Sob carga, os cartões UHS-I raramente requerem tanta energia quanto os cartões MicroSD Express durante operações simples.

No Pro Reader, os cartões UHS-I antigos (incluindo os cartões UHS-II com limitação) surpreendentemente requerem entre 1,2 e 1,3 watts. Isso é ainda pior no RW540. As placas são semelhantes em modo inativo. Mas as coisas realmente começam a acontecer nos benchmarks. Mesmo para o Nextorage extremamente lento, o RW540 consome 2,5 watts e, se o senhor subtrair cerca de meio watt para a ventoinha, isso ainda é muito. O RW540 não utiliza a energia de forma eficiente.