Guia para a melhoria do disco rígido da PlayStation 4

Olhando para os componentes individuais da PlayStation 4, a nova consola da Sony é entre 6x a 16x mais poderosa que a anterior - mas existe uma área na qual nada mudou. O disco rígido de 500GB 5400rpm da PS4 não tem apenas especificações similares ao das PS3 Super Slim - no nosso modelo de lançamento, é na verdade a mesma exata unidade. Felizmente, esta é uma parte da consola que os utilizadores podem atualizar - foi exatamente o que fizemos.


Temos dois objetivos. Por um lado, com instalações de jogos entre os 20-50GB, é claro que o disco padrão da PS4 pode encher-se muito rapidamente - então estamos interessados na atualização mais eficiente no custo. Mas mais do que isso, queremos ver o que acontece quando substituímos o disco padrão com tecnologia melhor, mais rápida. Veríamos tempos de arranque mais rápidos? Um menu frontal com melhor resposta? Os jogos arrancariam mais rapidamente? Seriam resolvidos os intrusivos problemas de streaming e pop-in?

É um tópico no qual já pensamos há algum tempo mas só agora temos um conjunto vasto o suficiente para testar de forma a apresentar resultados tangíveis merecedores de um guia. Por exemplo, como mencionamos no nosso Confronto, Thief da Square Enix sofre com feios problemas no ritmo de fotogramas que parecem estar relacionados com o streaming de novos bens do disco. Entretanto, o recente Trials Fusion do Redlynx permite-nos testar tecnologia de texturização virtual - também vista em Rage do id Software. Na PS3, mudar para um disco melhor podia melhorar imenso a coesão da apresentação do jogo. Será que podemos ver melhorias similares na PS4, tendo ainda mais espaço para armazenar os nossos jogos e media?

"Cada componente da PS4 está uma geração à frente do seu equivalente PS3 - exceto o disco rígido Each component of the PlayStation 4 is a clear generational leap over its PS3 equivalent - except for the hard drive."

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Então quais são os discos que escolhemos testar? Afinal de contas existem literalmente centenas, se não milhares, disponíveis no mercado e uma boa quantidade no nosso escritório. Decidimos restringir a escolhas a três em particular. Primeiro temos o Hitachi Z7K1000 - um disco de 1TB 7200rpm que é uma versão maior e mais rápida do disco padrão. É uma escolha popular devido às suas maiores velocidades de rotação e um bom preço (€69). Depois temos o 240GB Crucial M500 SSD. Custa perto de €100 portanto sofre um grande impacto em termos de custo por giga mas tem o benefício de armazenamento flash que te permite aceder a qualquer ponto do disco e sinal muito mais rápido. Finalmente, temos o híbrido SSD/HDD de 1TB da Seagate (€85). É um bom disco a 5400rpm apoiado por 16GB de armazenamento flash. Mas será que isso faria diferença na PS4? Os nossos testes na PS3 mostraram alguma esperança mas no geral foram inconclusivos...

Antes de continuarmos também vale a pena dizer que existem pelo menos dois tipos diferentes de discos 500GB 5400rpm dentro da PS4: o Hitachi Z5K500 e outro disco de especificações similares fornecido pela Samsung. A nossa consola conta com um disco Hitachi, apesar de imaginarmos que a performance não deverá ser muito diferente entre os dois para assegurar que a experiência é igualada de perto entre as unidades PS4 - não seria inteligente da sony escolher discos com características diferentes.

Testes básicos: testes aos discos


Para começar arrancamos com alguns testes básicos para determinar a performance em bruto, executados com o PC tools Crystal Disk Mark e HD Tune. Isto permite-nos exatamente do que cada disco é capaz de uma forma altamente controlada e deve dar-nos fortes indicações quanto aos potenciais benefícios.



Na maior parte os resultados são os esperados: temos claros aumentos nas velocidades de escrita/leitura sobre o disco PS4 padrão tanto com o HDD 7200rpm como com o SSD. Em particular, as velocidades de leitura/escrita sequenciais têm quase o dobro da velocidade no SSD comparado com o disco padrão PS4 e os tempos de acesso (basicamente o tempo que demora ao disco para passar de um ficheiro para o próximo) são virtualmente não-existentes - a latência está dentro dos 0.1ms, comparado com 12ms ou mais nos outros discos. Na PS3, o tempo de acesso foi de longe o factor mais importante para decidir quanto a uma atualização - após o preço por giga, claro.

"Pode uma atualização ao disco oferecer mais do que espaço extra? Nos nossos testes, colocamos um disco 7200rpm, um híbrido SSD/HDD e um SSD debaixo de esforço."

A avaliar pelos anteriores testes à performance na PS3, o acesso de menor latência deve oferecer instalações mais rápidas pois os dados podem ser desempacotados e processados mais rapidamente comparado com discos mecânicos. É interessante que as métricas do híbrido provem ser inicialmente desanimadoras, apresentando-nos com velocidades de leitura/escrita consideravelmente menores - é possível que as placas 5400rpm da unidade sejam os responsáveis.

Estes testes confirmam que o SSD é muito mais rápido que os outros discos e tem o potencial para aumentar imenso áreas específicas na performance onde o disco PS4 é o gargalo. O híbrido é um resultado misto baseado apenas na performance leitura/escrita. No entanto, se o programa de 'aprendizagem' do disco conseguir armazenar com sucesso os dados acedidos com maior frequência para a memória flash interna, pode ser possível ter melhorias ao estilo das do SSD.

No entanto, se existe algo que os testes PS3 nos ensinaram é que apesar do PC ser um bom local para testar os limites em bruto para potenciais melhorias no disco, é muito raro a consola ter algo do estilo de performance de topo. Acreditamos que é o mesmo na PS4 - copiamos uma captura de Battlefield 4 via USB 3.0 para um SSD externo e descobrimos velocidades de leitura relativamente lentas a 22.46MB no disco padrão. Agora, isto pode estar limitado pelo controlador USB mas as velocidades parecem similarmente limitadas na PS3.

Arranque da PS4, performance frontal e instalação de jogos

O nosso primeiro teste apresenta dividendos instantâneos. Em cada um dos nossos discos substitutos vemos um aumento distinto na velocidade, arrancando com alguns segundos cortados de cada vez que a consola arranca. Os ícones para os vários jogos e aplicações que instalamos também aparecem mais rapidamente. Maior armazenamento significa mais conteúdo e a capacidade para navegar com maior velocidade pelo menu e com mais eficiência ajuda definitivamente.

O híbrido também oferece uma performance razoável aqui assim que a consola estiver a correr há algumas horas. Inicialmente vimos melhorias muito limitadas mas o disco parece 'aprender' quais os conteúdos a que deve aceder da memória flash, resultando num leve aumento na velocidade sobre os discos padrão. Comparativamente, ambos os HDDs deram-nos similares resultados no arranque, pouco para os distinguir, apesar da performance geral no menu ser um pouco mais suave.

"Cada uma das nossas atualizações conseguiram melhorar os tempos de arranque e a fluidez geral da interface PS4."

PS4 Hard Drive/SSD Upgrade Tests: Front-End System Boot Time Comparison

Em termos de jogos em disco, os tempos de instalação estão na sua maioria restritos pelos lentos tempo de leitura e procura da drive Blu-ray PS4, muito mais lenta que qualquer disco rígido moderno. Os dados têm que ser lidos da drive ótica e escritos no disco rígido - um processo de duas partes, e onde apenas podemos melhora uma parte do processo. Isto limita o potencial para cortar em grandes quantidades os tempos de instalação, apesar de ser possível obter alguma melhoria assim que os dados chegam ao disco rígido.


No todo, o SSD consegue cortar os tempos de instalação em 8-10 segundos em Call of Duty: Ghosts, Thief e Need for Speed: Rivals, jogos que demoram quase um minuto a instalar com o HDD padrão. Comparativamente, o híbrido e o HDD 7200rpm conseguem oferecer decentes aumentos na velocidade sobre o disco padrão mas as melhorias não são exatamente reveladoras. No caso do híbrido, este disco está limitado pelas placas de 5400rpm, que têm um impacto tangível nos tempos de acesso. Uma simples instalação pouco provavelmente usará a memória flash. Nos nossos testes PS3, os híbridos de anteriores gerações tinham quantidades menores de memória flash mas eram apoiados por discos 7200rpm mais rápidos - preferíamos o melhor dos dois mundos aqui.

No geral, é claro que apesar de existirem diferenças, o provável impacto da melhoria do disco em termos de performance não pode ser verdadeiramente medido. A drive Blu-ray em si é o maior factor a limitar.

"Os nossos testes de instalação mostraram ganhos relativamente pequenos nos discos - o aumento na performance não justifica o preço elevado do SSD e híbrido."

PS4 Hard Drive/SSD Upgrade Tests: Game Install Time Comparison


A instalação de conteúdos digitais providencia-nos uma imagem ligeiramente diferente. Aqui a velocidade do acesso aos dados é determinada primariamente pela performance do disco - particularmente pelos tempos de acesso. É exigido mais do disco aqui - tem que ler dados de uma área do disco e escrever em outra. É um exercício mais pesado. No entanto, os ganhos no geral nas nossas atualizações ainda são poucos - apesar da melhoria vista em Rayman Legends sugerir que os discos mais rápidos podem oferecer uma performance muito mais forte tendo em conta um jogo maior para instalar.

No geral, o SSD vence ao oferecer os tempos de instalação mais pequenos em todos os jogos transferidos da PSN mas a escala dos aumentos varia imenso, chamando à questão o valor da atualização tendo em conta quanto perdes em termos de custo por giga. Existe uma sensação que a operação diária da consola sente-se mais rápida quando usamos um SSD, apesar de esta velocidade extra variar entre diferentes jogos e situações: tempos de arranque reduzidos e ícones de aplicações que surgem mais rapidamente. A performance varia nos outros discos e apesar de existirem melhorias, a sensação geral é muito mais aproximada do disco padrão. O que é claro é que os tempos de instalação podem ser melhorados com uma atualização mas dificilmente será algo revelador, mesmo o SSD não está à altura das expetativas.

Os tempos de carregamento são uma imagem mais alegre em alguns jogos - vemos todos os nossos discos a oferecerem melhorias apreciáveis sobre os discos padrão, numa ocasião vemos tempos de carregamento rápidos como relâmpago no SSD, uma exepção ao invés da regra e apesar das desvantagens tecnológicas, o disco 5400rpm padrão não é assim tão mais lento que as melhorias. Apesar de desapontar em alguns aspetos, é algo bom em outros - porquê gastar dinheiro extra num híbrido quando uma unidade de 2TB a 5400rpm não é assim tão mais cara? Parece que tal como nas melhorias PS3, o custo por giga é a maior consideração a ter na hora de escolher um novo disco rígido.

"Os tempos de carregamento melhoram - por vezes imenso - com os nossos discos mas ainda consideramos que o preço por giga é o factor principal ao decidir qual disco rígido escolher."

PS4 Hard Drive/SSD Upgrade Tests: Game Loading Time Comparison

Pode um novo disco rígido melhorar a performance nos jogos?

Apesar da PS4 ter 5GB de RAM disponível para todos os jogos, preencher esse espaço não é fácil - os utilizadores podem enfrentar tempos de carregamento extremamente longos e ter todos os bens na RAM para um nível em particular limita o potencial para ter detalhes mais variados no ecrã. Para contornar estes problemas, muitos jogos utilizam o disco da PS4 como uma cache, fazendo streaming de dados gráficos para a RAM quando precisam. Trials Fuson é um deles e usa um sistema similar ao usado em Rage do id Software, onde as texturas são rapidamente transferidas para a memória vindas do disco rígido da consola em pequenas quantidades - processo conhecido como texturização virtual. Isto permite que um conjunto maior de arte seja apresentado no ecrã e menos momentos de repetição de texturas pelos cenários. O contra é que as transições entre mip-maps de textura (bens com diferente qualidade) são perceptíveis durante gameplay pois o disco PS4 tem dificuldades para acompanhar.


O uso de um SSD faz uma grande diferença aqui, baixa de forma dramática a quantidade de pop-up de texturas que vemos: apesar as transições mip-map não são completamente eliminadas, a arte é lida do disco com maior velocidade comparado com o disco padrão, reduzindo o tempo que demora a surgir no ecrã os bens com maior resolução. O híbrido aguenta-se bem, bate os discos regulares no carregamento de arte de alta qualidade após reiniciar um nível a meio de um percurso, apesar da performance não ser tanto de confiar quanto o SSD. Existem momentos em que os resultados são apenas ligeiramente melhorados comparados com o disco 7200rpm.

A performance nesta área é definitivamente muito melhor no SSD; no entanto, os resultados não são tão espantosos quanto esperávamos tendo em conta o aumento nas velocidades de leitura/escrita e especialmente nos tempos de acesso - ainda existem alguns problemas no streaming de texturas ao reiniciar um percurso após um acidente e ao percorrer várias opções de terreno no modo de criação de pistas. Isto sugere que a velocidade de streaming em Trials Fusion é limitada por outros factores além da velocidade do disco rígido e isto é algo que se traduz em muitos outros jogos usados nestes testes.

"A tecnologia de texturização virtual de Trials Fusion revela uma clara vantagem para o SSD e mesmo o híbrido oferece uma performance superior às dos discos mecânicos tradicionais."

PS4 Hard Drive/SSD Upgrade Tests: Trials Fusion Texture Streaming Comparison

Virando a nossa atenção para um conjunto de jogos diferentes, notamos que as transições de nível de detalhe e pop-up de texturas continuaram idênticas em jogos como Call of Duty: Ghosts, Metal Gear Solid 5: Ground Zeroes, e Lego The Hobbit independente do disco instalado na PS4. Tendo em conta as subtis variações no rácio de fotogramas e screen-tear a respeito da renderização em tempo real (em COD:Ghosts em particular), as transições LOD foram iguais, até ao fotograma singular.

No geral, parece que a velocidade de streaming e mudanças na qualidade dos bens são na maioria determinados pelo esquema LOD nestes jogos ao invés de quantos dados o disco PS4 pode mover em comparação com SSDs e outros meios de armazenamento mais rápidos. Também existe a possibilidade que todos os bens principais já tinham sido carregados para a RAM PS4 nestes jogos, significando que a largura de banda extra e tempos de acesso reduzidos oferecidos pelo SSD e outros discos sobre o disco padrão da PS4 não teriam qualquer efeito a respeito do quão rapidamente as texturas e outros objetos são apresentados no ecrã.

Em termos de performance, no nosso Confronto de Thief ficamos com a impressão que algumas das quedas no rácio de fotogramas e a trepidação perceptível podiam ser atribuídos a problemas no streaming, o motor não carregava bens rapidamente o suficiente para o jogo processar. Isto era facilmente visível numa sequência inicial, onde o jogador perseguem um personagem nos telhados a alta velocidade - consoante novas áreas surgem e mudam os ângulos de câmara, os fotogramas caem e a suavidade é perdida. No entanto, apesar de várias desvantagens na velocidade à qual os dados são geridos no disco padrão da PS4, não encontramos melhorias na performance ao mudar para aparelhos mais rápidos, sugerindo que o problema está num gargalo na GPU. Tal como o tearing regular e alterações no rácio de fotogramas em COD:Ghosts debaixo de carga que continuaram iguais ao usar um SSD. Outros jogos também não tiveram melhorias significativas na performance ao correr nos nossos discos alternativos, incluindo o SSD: fotogramas quebrados surgiam quase nos mesmos momentos exatos em Trials Fusion em cenas lado a lado, por exemplo.

"Os jogos recorrem imenso ao streaming em fundo mas os nossos discos superiores mostram pouca ou nenhuma melhoria aqui."

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Comprar um novo disco rígido para a PS4: dica de compra do Digital Foundry


Os jogos PS4 Blu-ray são aparentemente idênticos aos jogos digitais, ao ponto de a análise ao disco em si revelar que a maioria dos dados contidos dentro de um só ficheiro .pkg - a mesma estrutura de dados que a das transferências da PSN. Todos os jogos PS4 são desenhados para instalar e correr diretamente do disco rígido da consola e acreditávamos que poderiam haver grandes ganhos ao passar para soluções de armazenamento muito mais rápidas.

No entanto, a realidade é que apesar da PS4 ter muito em comum com o PC em termos arquitetónicos, operações IO estão muito mais aproximadas da PS3 na prática. Sendo este o caso, tal como na PS3, à excepção de outros títulos os benefícios não são tão grandes quanto esperarias caso escolhesses inserir um SSD na tua consola. Os tempos de carregamento e instalação são mais curtos - consideravelmente em alguns casos - mas isto não se traduz de forma igual em todos os jogos. A performance também continua igual em todos os jogos testados, sem nenhuns aumentos claros no rácio de fotogramas ou reduções no tearing e trepidação em momentos em que parecia que o streaming poderia ser um dos principais problemas. Resumindo, não repetimos aqui o cenário da anterior geração, onde Skyrim corria de forma muito mais suave de um SSD, por exemplo.

Existem algumas melhorias, no entanto: o processo de iniciar a PS4, chegar ao menu da consola e depois carregar um jogo é muito mais rápido com um SSD instalado ao invés do disco padrão, fazendo com que a operação do sistema se sinta mais fluída no uso diário. Isto sozinho não compensa a troca em capacidade de armazenamento diminuída comparado com o disco de 500GB que vem com a máquina e esperamos que os programadores continuem a otimizar com o disco padrão em mente, produzindo apenas retornos limitados em equipamento mais rápido.

"Coloquem o preço por giga na frente ao decidir que disco comprar, seguido do tempo de acesso se procuras o melhor aumento nos tempos de carregamento."

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Uma pequena melhoria sobre o disco padrão é possível ao usar discos mecânicos mais rápidos, portanto se precisas de mais espaço e gostas de ouvir falar em tempos de carregamento mais rápidos, um disco 1TB 7200rpm decente tal como o Z7K1000 que testamos aqui providencia uma boa melhoria de baixo custo com muito espaço para os teus jogos, aplicações e outros conteúdos - mas não contes com grandes aumentos na performance sobre o disco padrão, trata qualquer operação mais rápida como um bónus.

Claro, o facto de a PS4 ser compatível com qualquer disco rígido 2.5 (com capacidade acima de ou superior a 160GB) significa que existem centenas de opções, e gostávamos de ter testado mais. Algo que vale a pena pensar é num disco 2TB 5400rpm: tradicionalmente, quanto maior o espaço, mais dados são enfiados lá, portanto apesar de 5400rpm não soar particularmente rápido, a largura de banda aumenta de acordo com a densidade de dados. Se fossemos começar este artigo do zero, provavelmente trocaríamos um destes discos no lugar do híbrido - o sucesso variável que tivemos da caching interna sugere que o preço elevado não vale a pena. Pelo outro lado, apesar dos discos 2TB 2.5-polegadas 5400rpm serem caros, as variantes "passport" USB 3.0 são na verdade mais baratas e apenas um pouco mais caras que o híbrido. Existe outro bónus também: retirem o disco da armação e não só ficam com um melhor na PS4 como também ficam com um espaço para albergar o velho disco de 500GB.

No entanto, o facto de o híbrido oferecer ocasionalmente alguns ganhos decentes na performance abre uma proposta tentadora. A PS4 reserva uma área do disco rígido (acredita-se que está fora da placa, onde a performance é melhor) para os programadores guardarem dados. E se a Seagate trabalhasse com a Sony num disco superior personalizado que assegurava que o flash SSD era usado exclusivamente para a cache? Combinem isso com um disco 7200rpm e estaríamos a olhar para o melhor dos dois mundos - velocidades SSD onde poderiam fazer realmente a diferença, combinado com o nível de armazenamento eficiente no custo que um SSD não pode providenciar agora.