Kioxia Exceria Pro G2 4TB Review

Introducción a las características del Kioxia Exceria Pro G2 4TB

Esta unidad presenta todas esas características que esperamos de una unidad de alto rendimiento. El interfaz más rápido que podemos encontrar, el formato más adecuado para su uso en cualquier entorno y una controladora rápida y ágil que nos permite tanto velocidades lineales elevadas como gran potencia de proceso en acceso aleatorio.

Kioxia logra su unidad más avanzada aprovechando sus desarrollos empresariales, ahora disponibles en un formato que cualquier usuario puede instalar en su PC de sobremesa, portátil, consola de videojuegos, etc. Monta memorias de gran calidad, Kioxia es uno de los fabricantes de memoria flash más prestigiosos, una controladora de última generación y un sistema de caché con memoria integrada de alta capacidad.

La idea es no solo lograr una unidad que exprima el interfaz PCI Express 5.0, sino que lo haga con memorias de calidad, para una unidad que debería acompañarnos durante mucho tiempo. Kioxia usa una configuración de memorias TLC, que ofrece niveles de calidad superior en este tipo de unidades de gama alta.

La idea es usar un formato homogéneo, con apenas diferencias en las dimensiones físicas, lo que permite que el usuario no tenga que estar pensando en la compatibilidad o el sistema de refrigeración de la unidad. Sobre el papel suena bien, pero la competencia en el segmento de unidades PCI Express 5.0 está muy evolucionada y esta unidad de Kioxia tendrá que “pelear” en este análisis con algunas de las mejores unidades del mercado.

Características técnicas del Kioxia Exceria Pro G2 4TB

• Capacidad
  • 1.024GB, 2.048GB, 4.096GB
• Diseño
  • 1.024GB, 2.048GB: M.2 tipo 2280-S4-M
  • 4.096GB: M.2 tipo 2280-S4-M
• Interfaz
  • PCI Express® Revisión de la especificación básica 5.0 (PCIe®)
  • Protocolo: NVM Express™ Base Specification 2.0d
  • Velocidad máxima de interfaz: 128 GT/s (PCIe® Gen5x4)
• Tipo de memoria Flash
  • BiCS FLASH™ TLC
• Dimensiones (máx.)
  • 1.024GB, 2.048GB: 80,15 x 22,15 x 2,38 mm
  • 4.096GB: 80,15 x 22,15 x 2,63 mm
• Peso
  • 7,3 g (típ.)
• Rendimiento
  • Lectura secuencial máxima
    • 1.024GB: 14.400 MB/s
    • 2.048GB, 4.096GB: 14.900 MB/s
  • Escritura secuencial máxima
    • 1.024GB: 12.700 MB/s
    • 2.048GB: 13.400 MB/s
    • 4.096GB: 13.700 MB/s
  • Lectura aleatoria máxima
    • 1.024GB: 2.000.000 IOPS
    • 2.048GB: 2.250.000 IOPS
    • 4.096GB: 2.300.000 IOPS
  • Escritura aleatoria máxima
    • 1.024GB: 1.900.000 IOPS
    • 2.048GB, 4.096GB: 1.950.000 IOPS
• Resistencia
  • TBW
    • 1.024GB: 600 TB
    • 2.048GB: 1.200 TB
    • 4.096GB: 2.400 TB
  • MTTF: 1,5 millones de horas
• Entorno operativo
  • Temperatura de funcionamiento: 0 ℃ a 85 ℃
  • Temperatura de almacenamiento: -40 ℃ a 85 ℃
  • Certificación: Cumple directiva RoHs
  • Resistencia a golpes: 1.000 G (0,5 ms media onda sinusoidal)
  • Vibración: 25,4 mm peak-to-peak (10-20 Hz), 20 G (20-2000 Hz)
• Energía
  • Tensión de suministro: 3,3 V ±5 %
  • Consumo en reposo
    • PS3: 50 mW (típ.)
    • PS4: 5 mW (típ.)
  • Consumo activo
    • 1.024GB: 9,6 W (típ.)
    • 2.048GB: 8,4 W (típ.)
    • 4.096GB: 8,5 W (típ.)
• Compatibilidad
  • Conector: M.2 Key M
  • Aplicaciones: ordenadores de sobremesa y portátiles
• Otros
  • Garantía del fabricante: 5 años
  • Optimización: TRIM, Idle Time Garbage Collection
• Información del producto
  • 1.024GB
    • PN: LVE10Z1T02G8
    • EAN: 4582761160286
  • 2.048GB
    • PN: LVE10Z2T04G8
    • EAN: 4582761160293
  • 4.096GB
    • PN: LVE10Z4T09G8
    • EAN: 4582761160309

Evolucionando a PCI Express 5.0 y NVMe 2.0

Tengo la suerte de haber probado la primera generación de esta serie de unidades de Kioxia; la Kioxia Exceria Pro usaba también una controladora de factura propia pero para un entorno PCI Express 4.0, así que la evolución es importante. No solo tenemos el doble de ancho de banda disponible sino también acceso a nuevas instrucciones y prestaciones del protocolo NVMe.

Con el mismo consumo, que no es elevado pero tampoco el mejor de la generación actual de unidades/controladoras, conseguimos el doble de ancho de banda. Ancho de banda que la controladora de Kioxia aprovecha tanto en velocidades lineales, rozando los límites del interfaz, que son alrededor de los 15 GB/s, y también multiplicando las capacidades de proceso de instrucciones por segundo, doblando los datos de la generación anterior.

Por resumir un poco ambas tecnologías, PCI Express 5.0 y NVMe 2.0d, que van prácticamente de la mano, puedo deciros que PCI Express 5.0 dobla el ancho de banda, 32 GT/s por línea, lo que se traduce en hasta 128 GT/s en este tipo de unidades domésticas con interfaces 4x. Es el doble que en PCI Express 4.0 y esto, hasta las últimas unidades y controladoras, también venía de la mano de consumos mucho más elevados. Este ya no es el caso y tampoco lo es en esta nueva unidad de Kioxia. Eso no quita, claro que no, que rindan más adecuadamente de forma sostenida con la refrigeración adecuada.

NVMe 2.0d, por su parte, no es tanto un aumento de velocidad como una evolución del protocolo NVMe 1.4; no aplica tanto al rendimiento, pero sí que ofrece mejoras sustanciales en cómo gestiona el sistema operativo su relación con las unidades de almacenamiento conectadas: ofrece mejor gestión de “namespaces”, optimización para diferentes tipos de memoria y nuevas extensiones de administración. Funciones importantes que dan cabida a nuevas generaciones de unidades, pero que no impactan directamente en el rendimiento.

BiCS Flash TLC-QLC 218-Layer y formato

La generación anterior de unidades Kioxia Exceria Pro data de 2020 y por aquel entonces las memorias NAND flash más avanzadas de la marca eran las BiCS Flash de 112 capas. La tecnología de apilación 3D de celdas de Kioxia ha avanzado de forma sensible durante estos años y en esta nueva generación Kioxia Exceria Pro G2 encontramos memorias BiCS8 Flash de 218 capas.

Mucha más densidad y velocidad de acceso, que en esta unidad se usan en la configuración más equilibrada en cuanto a relación entre calidad y rendimiento. Las tres capacidades disponibles: 1, 2 y 4 terabytes usan memorias en configuración TLC (3 bits por celda) e incluso en su capacidad más elevada consigue mantener la disposición de componentes en una sola cara.

Sin “chips” en la zona posterior, la Kioxia Exceria Pro G2 tiene muchas más posibilidades, incluso en su tamaño de 4 TB, de ser montada en cualquier tipo de sistema. Desde ordenadores sobremesa grandes, estaciones de trabajo, portátiles de última generación, consolas portátiles, consolas como la PlayStation 5 y un largo etcétera. Esta disposición ayuda también a la refrigeración y, en el caso de la unidad de 4 TB, el uso de memorias QLC no altera las prestaciones, siendo un poco más rápida que sus hermanas de menos capacidad.

El formato, por tanto, es completamente estándar con una longitud de 80 mm dentro del estándar M.2 2280, con 22 mm de ancho y un espesor de entre 2,4 y 2,6 mm dependiendo de la capacidad. El interfaz es Socket 3 con cuatro líneas PCI Express 5.0, pero también compatible con cualquier placa base o controladora con anchos de banda inferiores como PCI Express 4.0 o PCI Express 3.0. Esto tendrá un peaje en el rendimiento de la unidad, pero la compatibilidad está garantizada. 

El consumo en carga del Kioxia Exceria Pro G2 es moderado; no es el más ligero de su segmento, que ronda los 6,5 W en unidades ultrarrápidas de última generación, pero con 8,5 W en carga es una unidad que podemos refrigerar fácilmente y con un consumo muy adecuado para sus prestaciones. Yo personalmente la montaría en sistemas que tengan algún tipo de refrigeración de contacto, como disipadores pasivos o transferencia a chasis mediante compuestos térmicos, para asegurarme de que está siempre dentro de sus parámetros de uso más adecuados.

Especificaciones técnicas del Kioxia Exceria Pro G2 4TB

Kioxia no es muy de dar detalles sobre el funcionamiento de sus controladoras propietarias, pero podemos sacar conclusiones durante nuestras pruebas. Este modelo usa memoria DRAM para la caché de escritura y está dimensionada a razón de 1 GB por cada terabyte de capacidad de la unidad. El modelo que nosotros analizamos cuenta con 4 TB de capacidad, así que su caché es de 4 GB LPDDR4.

Por tanto, podemos encontrar esta nueva variante con capacidades de 1, 2 y 4 terabytes de capacidad. Esta será seguramente la capacidad máxima; no veremos en esta serie unidades de 8 o más terabytes. Cada unidad tiene especificaciones diferenciadas, pero todas ofrecen altas prestaciones tanto en velocidades de transferencia lineal como en proceso de datos.

Las velocidades secuenciales prometidas superan los 14 000 MB/s y la potencia de proceso ronda los 2 millones de IOPS. En cuanto a durabilidad, esto varía dependiendo de la capacidad, como es lógico, con 600 TB de escritura para el modelo de 1 TB y hasta 2400 TB para el de 4 TB.

Los consumos son muy buenos, con modo de carga en menos de 10 W en todas las capacidades. Esto la convierte en una unidad muy eficiente y dentro de la tendencia actual de unidades rápidas pero también equilibradas en consumo, que se puedan instalar en más dispositivos de toda índole.

No es la unidad más eficiente con PCI Express 5.0 de la marca; los nuevos modelos Kioxia Exceria Plus G4 con la controladora Phison E31 reducen el consumo a menos de 7 W, pero también son algo más lentas y su configuración de memoria es menos exigente.

Rendimiento

En nuestras pruebas podemos ver una unidad de rendimiento notable, aunque no hemos podido reproducir los picos de transferencia secuencial prometidos. Sí es verdad que la controladora hace un trabajo excelente en la gestión de la grabación, con un rendimiento sobresaliente, pero no tanto en lectura.

El rendimiento sostenido, como veremos ahora también, es realmente bueno en entornos híbridos 30-70% (30% de escritura y 70% de lectura), con velocidades de más de 10 GB/s en esta configuración. Es una unidad que brilla en su capacidad de escritura pero también en mantener rendimientos elevados cuando la exigencia es alta y sostenida en el tiempo.

En estos momentos de estrés, la caché DRAM de escritura se ve combinada también con algún sistema de grabación en modo SLC por software, algo habitual en controladoras modernas, pero que Kioxia no detalla en las especificaciones de estas nuevas unidades de gama alta.

Máquina de pruebas:

• Procesador: AMD Ryzen 7 9850X3D
• Placa base: Gigabyte X870E AORUS ELITE X3D
• RAM: G.Skill Trident Z5 Royal DDR5 48GB-8000MHz CL40
• Fuente: LC-POWER LC1000P2 V3.1 Platinum Pro 1000W
• Refrigeración: Be quiet! Pure Loop 3 LX 360mm

Temperatura en reposo, con disipador

Temperatura en carga, con disipador

Atto Lectura Secuencial

Atto Escritura Secuencial

AS-SSD Lectura secuencial

AS-SSD Escritura secuencial

Crystal DM Mixto R70/W30

Crystal DM Lectura secuencial

Crystal DM Escritura secuencial

IOMeter QD32 Lectura (KIOPs)

IOMeter QD32 Escritura (KIOPs)

Anvil Storage Pro 1.0 lectura x10

Anvil Storage Pro 1.0 Escritura x10

3DMark Storage Benchmark

PCMark 10 Drive Performance (long test)

PCMark 10 Drive Performance Consistency Test

AJA Video System Test (128GB Video 4K) Lectura

AJA Video System Test (128GB Video 4K) Escritura

TxBench (Basic Test) Random Q1T1 4k Lectura

TxBench (Basic Test) Random Q1T1 4k Escritura

 

Completa con buena nota su gama PCI Express 5.0 doméstica.

Kioxia es de los pocos fabricantes que presumen de controlar el proceso completo de su fabricación de unidades de almacenamiento masivo basado en memoria NAND flash. Cierto es que últimamente hemos visto cómo usan controladoras de terceros en algunas unidades de gama media, pero su tecnología más puntera sigue manteniendo una configuración completamente desarrollada en casa.

Tanto las memorias 3D NAND flash, en esta generación BiCS8 de 218 capas, como la controladora que impulsa a la unidad han sido desarrolladas de forma interna. Solo fabricantes como Samsung pueden presumir de lograr lo mismo.

En esta generación vemos un buen equilibrio de rendimiento con respecto al consumo, aprovechando bien las prestaciones del interfaz PCI Express 5.0. No brilla tanto en capacidad de lectura, pero sí en escritura y en pruebas híbridas, donde se balancea carga de escritura y lectura, los resultados son excelentes. Para mí es, sin duda, un buen heredero de una de las gamas de SSD que mejores resultados a largo plazo ofrecen, tanto por el soporte de la propia marca como por el buen resultado que dan en el largo plazo estas gamas más altas de Kioxia.

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