KIOXIA EXCERIA G3 4TB Review, 10.000MB/s y 4TB de QLC para alta densidad y PCIe 5.0 en la gama de entrada de Kioxia

Introducción a las características del KIOXIA EXCERIA G3 4TB

Esta review analiza el KIOXIA EXCERIA G3 4TB, la variante más grande de una familia que Kioxia presenta como su puerta de entrada al PCI Express 5.0. Hasta ahora la marca había reservado esta interfaz para la KIOXIA EXCERIA PLUS G4 y para la KIOXIA EXCERIA PRO G2, y con esta serie no solo reduce el coste de entrada, sino que lo hace con una unidad que presenta novedades en memorias QLC de alta densidad, ofreciendo hasta 4 TB en esta gama.

Como ya sabéis, Kioxia es uno de los grandes de este mercado. Es, con Samsung, actualmente uno de los dos únicos fabricantes (Micron ha abandonado el mercado doméstico) que controlan la fabricación de sus propias memorias y las ponen a la venta en sus propias unidades, tanto profesionales como domésticas. El KIOXIA EXCERIA G3 4TB no es tanto una unidad rápida, que lo es, sino una demostración hacia dónde va la tecnología de memorias de alta densidad, algo cada vez más importante con juegos y proyectos de IA que ocupan cientos de gigas.

El KIOXIA EXCERIA G3 4TB es un SSD M.2 2280 con interfaz PCI Express 5.0 x4 y protocolo NVMe 2.0c, pensado para ordenadores de sobremesa y portátiles. Kioxia lo orienta a usuarios que quieren PCI Express 5.0 sin pagar el precio de las unidades de gama alta, con hasta 10.000 MB/s en lectura secuencial y 9.600 MB/s en escritura secuencial en las versiones de 2 TB y 4 TB, y con una alternativa más económica de 1 TB, pero también un poco más lenta. Todas están configuradas en una sola cara, así que son perfectas para su instalación en todo tipo de dispositivos, también los más compactos, siempre y cuando soporten el largo de 80 mm de este formato.

Utiliza memoria BiCS FLASH en versión QLC y se acompaña del software SSD Utility para la gestión de la unidad y las actualizaciones de firmware, y está respaldada por la garantía directa del fabricante, con 5 años o 2.400 TBW para esta unidad de alta densidad con 4 TB de capacidad.

Especificaciones y características técnicas de la KIOXIA EXCERIA G3 4TB

• Capacidad y dimensiones
  • Capacidad: 1 TB, 2 TB y 4 TB
  • Formato: M.2 2280-S4-M
  • Interfaz: PCI Express 5.0 (PCIe Gen5 x4)
  • Velocidad máxima de la interfaz: 128 GT/s
  • Tipo de memoria: BiCS FLASH QLC
  • Protocolo: NVMe 2.0c
  • Dimensiones máximas: 80,15 x 22,15 x 2,38 mm
  • Peso:
    • 1 TB: 5,7 g (típ.)
    • 2 TB y 4 TB: 5,8 g (típ.)
• Rendimiento
  • Velocidad máxima de lectura secuencial: 10.000 MB/s
  • Velocidad máxima de escritura secuencial:
    • 1 TB: 8.900 MB/s
    • 2 TB y 4 TB: 9.600 MB/s
  • Lectura aleatoria máxima:
    • 1 TB: 1.300.000 IOPS
    • 2 TB: 1.600.000 IOPS
    • 4 TB: 1.450.000 IOPS
  • Escritura aleatoria máxima: 1.450.000 IOPS
  • Resistencia (TBW):
    • 1 TB: 600 TB
    • 2 TB: 1.200 TB
    • 4 TB: 2.400 TB
  • MTTF: 1,5 millones de horas
• Consumo y condiciones de funcionamiento
  • Temperatura de funcionamiento: 0 °C (Ta) a 85 °C (Tc)
  • Temperatura de almacenamiento: -40 °C a 85 °C
  • Tensión de alimentación: 3,3 V ±5 %
  • Consumo en reposo:
    • PS3: 50 mW (típ.)
    • PS4: 5 mW (típ.)
  • Consumo activo:
    • 1 TB: 5,5 W (típ.)
    • 2 TB y 4 TB: 6,4 W (típ.)
  • Resistencia a golpes: 9.806 m/s² (1.000 G), 0,5 ms, media onda sinusoidal
  • Vibración: 25,4 mm pico a pico (10-20 Hz), 20 G de pico (20-2.000 Hz), 20 min/eje en 3 ejes
  • Certificación: Cumplimiento de la directiva RoHS
• Compatibilidad y características
  • Tipo de conector: M.2 M-Key
  • Aplicaciones principales: Ordenadores de sobremesa y portátiles
  • Optimización del rendimiento: TRIM, Idle Time Garbage Collection y Host Memory Buffer (HMB)
  • Garantía: 5 años del fabricante
• Referencias de producto
  • 1 TB:
    • PN: LVC10Z001TG8
    • EAN: 4582761161504
  • 2 TB:
    • PN: LVC10Z002TG8
    • EAN: 4582761161511
  • 4 TB:
    • PN: LVC10Z004TG8
    • EAN: 4582761161528

Características principales del KIOXIA EXCERIA G3 4TB

Kioxia tiene una gama de productos comerciales para el mercado doméstico o entusiasta muy extensa. Desde su adquisición de OCZ han ido sistemáticamente ofreciendo más y mejores productos en el mercado doméstico, muy de la mano de los avances en controladoras e interfaces: desde PCI Express 3.0 hasta este momento, donde sus nuevos productos son todos basados en PCI Express 5.0.

Para situar bien esta nueva unidad dentro de la familia Exceria, quizás debamos dar un pequeño repaso a la gama más reciente. La serie original y las KIOXIA EXCERIA G2 y KIOXIA EXCERIA PLUS G2 representaron la etapa PCI Express 3.0, con la primera KIOXIA EXCERIA PRO de 7.300 MB/s como su primera evolución hacia tecnologías basadas en PCI Express 4.0.

Después llegó la KIOXIA EXCERIA PLUS G3, que podemos confundir fácilmente con esta nueva unidad, pero que es bastante más lenta, basada en una controladora muy eficiente con tecnología PCI Express 4.0 capaz de desarrollar únicamente 5.000 MB/s de lectura, la mitad que esta nueva KIOXIA EXCERIA G3 4TB que hoy os vamos a presentar.

El PCI Express 5.0 llegó a la marca con la KIOXIA EXCERIA PLUS G4, basada en una controladora ajena a la marca, la Phison E31, de 10.000 MB/s en lectura y 8.200 MB/s en escritura, y con la KIOXIA EXCERIA PRO G2, que sube hasta 14.900 MB/s. El KIOXIA EXCERIA G3 4TB ocupa el escalón de entrada en esta generación, y lo curioso es que en escritura secuencial supera sobre el papel a la KIOXIA EXCERIA PLUS G4 2TB, con 9.600 MB/s frente a 8.200 MB/s. La gran diferencia, a nuestro juicio, está en que Kioxia ya no necesita una solución de terceros: ha desarrollado su propia controladora eficiente para PCI Express 5.0.

La lectura no es la mejor de su estándar, con 10.000 MB/s, y las operaciones aleatorias tampoco brillan especialmente, con 1,5 millones de operaciones por segundo. El protocolo es el mismo NVMe 2.0c. Ninguna novedad en cuanto a rendimiento, que está en un escalafón medio, porque donde sí cambia es en su configuración de memorias, que pasa de TLC a QLC, y en la capacidad, que llega a los 4 TB con una resistencia de 2.400 TBW, que es bastante impresionante para una unidad basada en QLC (4 bits por celda).

Memorias KIOXIA BiCS FLASH QLC de octava generación

El KIOXIA EXCERIA G3 4TB utiliza memoria 3D BiCS FLASH de octava generación, fabricada por la propia Kioxia, en formato QLC, es decir, almacena cuatro bits por celda. Frente a la TLC de tres bits que montaba la KIOXIA EXCERIA PLUS G4 2TB, la QLC permite mayor densidad a menor coste. Sumado a una configuración de caché de escritura con reserva de celdas en formato SLC, hace que esta unidad sea sensiblemente más barata de fabricar, con más densidad por chip y también menos coste en incorporación de DRAM a modo de caché de escritura.

Pero estas no son unas memorias QLC convencionales; de hecho, se han desarrollado más para el mercado profesional que el doméstico. Detrás de ellas está la nueva tecnología CBA, siglas de “CMOS directly Bonded to Array”. En las memorias tradicionales, la base lógica que gestiona las celdas y las propias celdas se fabrican sobre la misma oblea, y cuando mejoras una cosa sueles llevar por delante la otra. Con CBA, Kioxia fabrica por separado la oblea de lógica y la de celdas, cada una en sus condiciones más óptimas, y después las une, muy al modo en el que se fabrican los procesadores y las GPU más complejas del mercado.

Por otro lado, estas memorias alcanzan hasta 3,6 Gbps por canal, superan los 23 Gb por milímetro cuadrado de densidad y reducen la latencia de lectura hasta un 30 % respecto a la generación anterior, con valores de hasta 42 microsegundos. Además, Kioxia ha logrado densidades QLC de 2 Tb por chip y paquetes de 32 chips apilados, hasta 8 TB en un solo chip, igualando su tecnología a las mejores del mercado. Como dije antes, estas memorias son las mismas que respaldan a algunas de sus soluciones profesionales de mayor densidad, como la KIOXIA LC9, que llega a los 245,76 TB de capacidad.

Otro punto a favor es la compatibilidad. Estas memorias están diseñadas para sustituir directamente a las de la generación anterior en controladoras y diseños ya existentes, lo que acelera su llegada a productos de consumo como el KIOXIA EXCERIA G3 4TB.

Pero tampoco nos engañemos: el punto débil de las memorias QLC es la resistencia y el rendimiento sostenido en escrituras largas. Aquí Kioxia declara 2.400 TBW para los 4 TB, que es una cifra notable para una unidad con este tipo de memorias. En cuanto al rendimiento sostenido, luego daremos cuenta de ello en nuestra sección de pruebas de rendimiento.

Controladora

Una de las diferencias más interesantes frente al planteamiento de la KIOXIA EXCERIA PLUS G4 2TB es la controladora. Aquella fue la primera unidad PCI Express 5.0 de la marca y recurrió a la Phison E31T, un chip de un tercero que, por otro lado, fue la primera controladora capaz de ofrecer una solución eficiente basada en PCI Express 5.0. Un punto de inflexión para poder montar este tipo de unidades en sistemas donde la refrigeración o el consumo no pueden permitirse controlar unidades de almacenamiento con consumos más allá de los 5-6 W en carga. El KIOXIA EXCERIA G3 4TB da un paso más y monta una controladora propia de Kioxia, lo que deja a la marca con el control de las memorias y la controladora en su gama de entrada PCI Express 5.0.

Esta nueva unidad se comercializa en versiones de 1, 2 y 4 TB. Las pruebas que veréis a continuación están basadas en la de mayor capacidad, de 4 TB. Técnicamente, las versiones de 2 TB y 4 TB comparten 10.000 MB/s de lectura y 9.600 MB/s de escritura, y la de 1 TB baja a 8.900 MB/s en escritura. En aleatorio, el KIOXIA EXCERIA G3 4TB alcanza 1.450.000 IOPS en lectura y escritura.

El consumo activo es de 6,4 W típicos en las versiones de 2 TB y 4 TB, algo por encima de los 5,3 W de la KIOXIA EXCERIA PLUS G4 2TB basada en la Phison E31T, aunque sigue muy lejos de los 15 W de las unidades PCI Express 5.0 más rápidas y exigentes. En reposo profundo baja a 5 mW. Kioxia ha conseguido el rendimiento de la E31 y su eficiencia en una solución completamente desarrollada en casa.

Diseño, montaje y accesorios

El KIOXIA EXCERIA G3 4TB viene sin disipador y, aunque su consumo de 6 W debería ser mucho más manejable, lo mejor es que contemos con una solución térmica en nuestra placa base o portátil.

Para mejorar el contacto con esas soluciones, Kioxia incorpora una etiqueta de producto con propiedades mejoradas de disipación de calor sobre la controladora y las memorias. La otra cara, sin elementos, queda completamente despejada. Esto es bueno, puesto que es una memoria de bajo perfil que podemos montar en todo tipo de dispositivos. Con 2,38 mm de altura máxima y 5,8 g de peso, encaja en cualquier ranura M.2 2280.

En la caja solo encontramos la unidad y la documentación, sin pads térmicos ni accesorios, en un empaquetado que busca ser consecuente con el cuidado del medio ambiente.

Rendimiento

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: FSP MEGA GM 1200W
• Refrigeración: be quiet! Dark Rock Pro 6

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 Consistency Test

PCMark 10 Drive Performance Quick 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

SSD Utility

Kioxia ofrece SSD Utility como herramienta común para todas sus unidades. Permite comprobar el estado de salud, la temperatura y los datos SMART, además de actualizar el firmware, algo que nos permitirá mantener la unidad en su configuración de funcionamiento más óptima. Esta aplicación tiene otras funciones, como el borrado seguro de las unidades, algo que viene realmente bien si queremos asegurarnos de que los datos guardados quedan absolutamente borrados e inaccesibles.

Análisis y conclusión

El KIOXIA EXCERIA G3 4TB es una unidad pensada para quien quiere entrar al PCI Express 5.0 sin renunciar a la capacidad. Mantiene los 10.000 MB/s en lectura de la KIOXIA EXCERIA PLUS G4 2TB, mejora la escritura secuencial, dobla la capacidad y ofrece 2.400 TBW de resistencia, todo con un consumo contenido en torno a los 6 W.

La contrapartida está en el uso de QLC y en un rendimiento aleatorio que no busca convertirla en la unidad más rápida de nuestra comparativa. Está pensada para ofrecer una gran relación calidad-capacidad-precio en un momento del mercado en el que los precios están disparados y con tendencia a seguir subiendo, aunque no en el grado en que lo ha hecho la memoria RAM.

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