Kioxia Exceria Plus G4 2 TB im Test: Noch eine effiziente PCIe-5.0-SSD
Im Test schlägt die Exceria Plus G4 ihren Vorgänger um Längen und ist dabei noch vergleichsweise sparsam. Die hohe Effizienz hat aber auch einen hohen Preis. Letztlich sitzt die SSD damit zwischen den Stühlen High-End und Mainstream.
Kioxia Exceria Plus G4 im Überblick
Bei der Vorstellung der vierten Generation der Mainstream-SSD-Serie Exceria Plus überraschte Kioxia. Denn statt das Limit von PCIe 4.0 auszuloten, wurde gleich auf PCIe 5.0 gesetzt. Die Durchsatzraten haben sich gegenüber der Kioxia Exceria Plus G3 (Test) verdoppelt, auf 10 GB/s beim Lesen und rund 8 GB/s beim Schreiben.
Im Test zeigt sich, dass ein deutlicher Leistungssprung nicht nur im theoretischen Benchmark besteht, doch in der Praxis oft geringer ausfällt. Der High-End-Garde mit PCIe 4.0 bietet die SSD die Stirn und ist dabei noch etwas sparsamer. Alle Details lesen sich im Test.
- Leistung der schnellsten PCIe 4.0 SSDs
- TLC-NAND mit mindestens 600 MB/s Schreibleistung
- Geringe Anforderungen an die Kühlung
- PCIe 5.0 per se oft noch ohne Zusatznutzen
Größter Sprung in der Serie
Zumindest auf dem Papier ist der Leistungssprung damit der größte in der Geschichte der Serie, wie der nachfolgende Generationenvergleich zeigt. Im Grunde hat Kioxia aber auch noch einen Generationssprung gut zu machen, denn von G1 auf G2 gab es nur ein Rebranding mit gleichen Komponenten auf Basis des Phison E12S mit PCIe 3.0.
| Serie | Exceria Plus G1 | Exceria Plus G2 | Exceria Plus G3 | Exceria Plus G4 |
|---|---|---|---|---|
| Formfaktor | M.2 2280 | |||
| Schnittstelle (Protokoll) | PCIe 3.0 x4 (NVMe 1.3c) | PCIe 4.0 x4 (NVMe 1.4) | PCIe 5.0 x4 (NVMe 2.0c) | |
| Controller (DRAM) | Phison E12S (✓) | Phison E21T (-) | Phison E31T (-) | |
| NAND-Flash | BiCS 4 TLC 96 Layer | BiCS5 TLC 112 Layer | BiCS8 TLC 218 Layer | |
| Seq. Lesen max. | 3.400 MB/s | 5.000 MB/s | 10.000 MB/s | |
| Seq. Schreiben max. | 3.200 MB/s | 3.900 MB/s | 8.200 MB/s | |
| 4K Random Read max. | 680K IOPS | 770K IOPS | 1300K IOPS | |
| 4K Random Write max. | 620K IOPS | 950K IOPS | 1400K IOPS | |
Effizienter Phison E31T trifft auf BiCS8
An der Plattform hat sich dementsprechend so einiges getan. So kommt statt des Phison E21T des Vorgängers der Phison E31T zum Einsatz, der seine hohe Effizienz bereits auf der Corsair MP700 Elite (Test) beweisen konnte. Auf einen dedizierten DRAM-Cache muss allerdings verzichtet werden. Entsprechend aufgeräumt erscheint die einseitig bestückte M.2-Platine.
-
Kioxia Exceria Plus G4
Beim NAND-Flash kommt der jüngste BiCS8 in der TLC-Version zum Einsatz. Auch dies entspricht der Ausstattung der Corsair MP700 Elite, sodass die Eckdaten am Ende nahezu identisch ausfallen.
| Kioxia Exceria Plus G4 (2 TB) | |
|---|---|
| Formfaktor | M.2-2280 |
| Schnittstelle (Protokoll) | PCIe 5.0 x4 (NVMe 2.0) |
| Controller | Phison PS5031-E31T (4 Channel) |
| NAND-Flash-Speicher | 3D-TLC (Kioxia BiCS8, 218 Layer, 1 Tbit, 3.600 MT/s) |
| DRAM-Cache | nicht dediziert (HMB) |
| SLC-Cache | ✓ |
| Seq. Lesen/Schreiben (max.) | 10.000/8.200 MB/s |
| Random Read/Write (max.) | 1.300K/1.400K IOPS |
| Garantiedauer | 5 Jahre |
| TBW | 1.200 TB |
| Kühler | optional |
| Leistungsaufnahme (Sleep/Read/Write) | 5 mW/5,3 W |
| Abmessungen (L × B × H) | 80,15 × 22,15 × 2,38 mm |
Garantie und TBW im Vergleich
Bei üblichen fünf Jahren Garantie erlischt selbige nach Überschreiten einer vom Hersteller festgelegten Schreibmenge vorzeitig: die „Total Bytes Written“ (TBW). Bei der Kioxia Exceria Plus G4 mit 2 TB liegt diese beim mittlerweile typischen Wert für SSDs mit TLC-Speicher von 1.200 TB.
| Modell | 5xx GB | 1 TB | 2 TB | 4 TB | 8 TB |
|---|---|---|---|---|---|
| Crucial P310 (QLC) | – | 220 TB | 440 TB | – | – |
| WD Blue SN5000 (TLC/QLC) | 300 TB (TLC) | 600 TB (TLC) | 900 TB (TLC) | 1.200 TB (QLC) | – |
| Kingston NV2 (TLC/QLC) | 160 TB | 320 TB | 640 TB | 1.280 TB | – |
| Corsair MP600 Core (QLC) | – | 225 TB | 450 TB | 900 TB | – |
| Kioxia Exceria Plus G4 (TLC) | – | 600 TB | 1.200 TB | – | – |
| Seagate FireCuda 530R (TLC) | – | 1.100 TB | 2.400 TB | 5.050 TB | – |
| Seagate FireCuda 530 (TLC) | 640 TB | 1.275 TB | 2.550 TB | 5.100 TB | – |
| Kingston KC3000 (TLC) | 400 TB | 800 TB | 1.600 TB | 3.200 TB | – |
| WD_Black SN850X (TLC) | – | 600 TB | 1.200 TB | 2.400 TB | 4.800 TB |
| Samsung 990 Pro (TLC) | – | 600 TB | 1.200 TB | 2.400 TB | – |
| Corsair MP700 Pro SE (TLC) | – | – | 1.400 TB | 3.000 TB | – |
| MSI Spatium M580 Frozr (TLC) | – | 700 TB | 1.400 TB | 3.000 TB | – |
| Crucial T705 (TLC) | – | 600 TB | 1.200 TB | 2.400 TB | – |
| Kioxia Exceria Plus G3 (TLC) | – | 600 TB | 1.200 TB | – | – |
| WD_Black SN770M (TLC) | 300 TB | 600 TB | 1.200 TB | – | – |
| Lexar NM790 (TLC) | 500 TB | 1.000 TB | 1.500 TB | 3.000 TB | 6.000 TB |
| Seagate FireCuda 540 (TLC) | – | 1.000 TB | 2.000 TB | – | – |
Preise und Eckdaten im Überblick
Zur Stunde ist die Kioxia Exceria Plus G4 zu Preisen ab 113 Euro (1 TB) und ab 191 Euro (2 TB) zu haben. Die Aufpreise zum Vorgänger sind damit sehr hoch.
| Kioxia Exceria Plus G4 | Kioxia Exceria Plus G3 | Corsair MP700 Elite | |
|---|---|---|---|
| Controller: | Phison PS5031-E31T, 4 NAND-Channel | Phison PS5021-E21T, 4 NAND-Channel | Phison PS5031-E31T, 4 NAND-Channel |
| DRAM-Cache: | keiner | ||
| Speicherkapazität: | 1.000 / 2.000 GB | 1.000 / 2.000 GB | 1.000 / 2.000 GB |
| Speicherchips: | Kioxia ? ? TLC (3D, 218 Lagen) NAND, 1.024 Gbit | Kioxia ? ? TLC (3D, 112 Lagen) NAND, 1.024 Gbit | Kioxia ? ? TLC (3D, 218 Lagen) NAND, 1.024 Gbit |
| Formfaktor: | M.2 (80 mm) | ||
| Interface: | PCIe 5.0 x4 | PCIe 4.0 x4 | PCIe 5.0 x4 |
| seq. Lesen: | 10.000 MB/s | 5.000 MB/s | 10.000 MB/s |
| seq. Schreiben: | 7.900 MB/s Variante 8.200 MB/s |
3.900 MB/s | 8.500 MB/s |
| 4K Random Read: | 1.300.000 IOPS | 770.000 IOPS Variante 680.000 IOPS |
1.300.000 IOPS |
| 4K Random Write: | 1.400.000 IOPS | 950.000 IOPS | 1.400.000 IOPS |
| Leistungsaufnahme Aktivität (typ.): | ? | ||
| Leistungsaufnahme Aktivität (max.): | ? | ||
| Leistungsaufnahme Leerlauf: | ? | ||
| Leistungsaufnahme DevSleep: | ? | ||
| Leistungsaufnahme L1.2: | ? | ||
| Funktionen: | NVMe, NCQ, TRIM, SMART, Garbage Collection | ||
| Verschlüsselung: | keine | ||
| Total Bytes Written (TBW): | 600 Terabyte Variante 1.200 Terabyte |
600 Terabyte Variante 1.200 Terabyte |
600 Terabyte Variante 1.200 Terabyte |
| Garantie: | 5 Jahre | ||
| Preis: | ab 113 € / ab 191 € | ab 63 € / ab 107 € | ab 146 € / ab 246 € |
| Preis je GB: | € 0,11 / € 0,10 | € 0,06 / € 0,05 | € 0,15 / € 0,12 |
PCIe 5.0 vs. PCIe 3.0/4.0 und SATA im neuen Testsystem
Die Probanden müssen im Test gegen die High-End-Konkurrenz mit PCIe 5.0 wie die Crucial T705 (Test) und die Corsair MP700 Pro (Test) sowie die Flaggschiffe der PCIe-4.0-Generation in Form der WD_Black SN850X (Test) und der Samsung 990 Pro (Test) antreten. Auch ein Vergleich mit SSDs der langsameren Sorte auf Basis von PCIe 3.0 und SATA sowie mit externen Modellen wird gezogen.
Der Wechsel auf PCIe 5.0 seitens der SSDs machte auch einen Wechsel des Testsystems von ComputerBase nötig. Die Wahl fiel auf AMDs aktuelle AM5-Plattform mit einem B650E-Mainboard von Asus und dem mit 65 Watt TDP antretenden 12-Kern-Prozessor Ryzen 9 7900 (Test). Der primäre M.2-Slot des Mainboards erhält PCIe 5.0 x4 direkt über die CPU. Beim Betriebssystem fand ein Umstieg auf Windows 11 statt.
Nachfolgend werden die ab jetzt für SSD-Tests verwendete Hard- und Software aufgelistet.
- Windows 11 Pro 22H2 22621.1413
- AMD Ryzen 9 7900
- Asus B650E-F Strix Gaming Wifi
- DDR5-5200, 38-38-38-84
- AMD-Chipsatztreiber 5.02.19.2221
- GeForce RTX 2080 Ti mit GeForce-Treiber 531.29
- GeForce RTX 3080 Ti mit GeForce-Treiber 552.22 (Zusatztest Direct Storage)
- SoftPerfect RAMdisk 4.4
- Asus BIOS 1222
Die Angabe und die dauerhafte Verwendung der konkreten Version von Windows 11 sind entscheidend, denn Microsoft hat zuletzt verstärkt an der Datenträger-Leistung im Explorer gearbeitet. So erzielt die neue Plattform beim Kopieren aus der RAM-Disk auf eine sehr schnelle SSD über 6,0 GB/s, wo die alte Plattform mit denselben SSDs bei unter 2,5 GB/s an eine Grenze stieß. Auch das Kopieren auf der SSD ist mit dem neuen System und insbesondere dem aktuelleren Windows viel schneller. Die letzten inkrementellen Updates für Windows 11 22H2 brachten dabei noch mal einen deutlichen Schub gegenüber der ersten Hauptversion aus dem 4. Quartal 2022 – mit der lag das Limit im Explorer noch bei knapp unter 4,0 GB/s.
Testergebnisse und Benchmarks
Das Testmuster wurde für die nachfolgenden Tests, sofern nicht anders vermerkt, unter dem SSD-Kühler des Asus ROG Strix B650E-F Wifi mit darüber blasendem 120-mm-Lüfter getestet.
Schreibleistung (SLC-Modus)
Wie ausdauernd der SLC-Modus ausfällt, testet ComputerBase wie folgt: Eine komprimierte RAR-Datei mit 10 GB Größe wird aus einer RAM-Disk mit fortlaufender Nummer in der Dateibezeichnung so oft ohne Pause auf die leere Test-SSD geschrieben, bis die Kapazitätsgrenze erreicht ist (grün). Für jeden Kopiervorgang wird die erreichte Transferrate protokolliert. Direkt nach dem letzten Transfer werden 50 Prozent der erstellten Dateien gelöscht. Im Anschluss wird der SSD für die interne Speicherverwaltung eine halbe Stunde Ruhe gegönnt. Dann wird sie abermals mit den RAR-Dateien vollgeschrieben (gelb). Der Test soll die Abhängigkeit des SLC-Modus vom Füllgrad der SSD ermitteln beziehungsweise aufzeigen, ob der einmal genutzte SLC-Modus sich nach Ruhephasen erholt.
Nicht nur beim Schreiben im temporären SLC-Modus ist die Exceria Plus G4 ein echter Fortschritt gegenüber dem Vorgänger. Sind nicht mehr ausreichend freie Speicherzellen vorhanden, bricht die ältere Exceria Plus G3 auf unter 250 MB/s ein. Bei der G4 gibt es im schlimmsten Fall noch etwa 600 MB/s, das ist nicht High-End (siehe zum Beispiel Crucial T705) aber ordentlich. Nahezu 1:1 verläuft das Diagramm bei der Corsair MP700 Elite, kein Wunder nutzen beide doch die gleichen Komponenten.
- Schwarz/Weiß: NVMe-SSDs (PCI Express 5.0, M.2)
- Rot: NVMe-SSDs (PCI Express 4.0, M.2)
- Blau: NVMe-SSDs (PCI Express 3.0, M.2)
- Grün: Externe SSDs (USB, Thunderbolt)
- Gelb: SATA-SSDs (2,5 Zoll)
Leseleistung
Zur Überprüfung der praktischen Leseleistung wird der Installationsordner des Spiels Shadow of the Tomb Raider (SotTR, 32 GB) auf das Testmuster kopiert und anschließend in die RAM-Disk gelesen. Das Gegenstück sollte in diesem Fall also erneut keinen Flaschenhals darstellen. Dies geschieht einmal mit völlig leerem Laufwerk und einmal praxisnah mit 80 Prozent Füllstand. Der Testlauf im leeren Zustand erfolgt 30 Minuten nach der Formatierung. Der Testlauf bei 80 Prozent wird auf dem zuerst zu 100 Prozent und dann ausgehend von 50 Prozent vollgeschriebenen Laufwerk durchgeführt, auf dem 20 Prozent gelöscht und dann 30 Minuten Pause eingelegt wurden.
Dass die Exceria Plus G4 beim praktischen Lesen die absolute Speerspitze erreicht, war nicht zu erwarten. Das bleibt einigen SSDs mit Phison E26 vorbehalten. Doch mit 4,2 GB/s ist der Abstand recht gering und die Kioxia-SSD schneidet sogar 5 Prozent besser als ihr technischer Zwilling in Form der Corsair MP700 Elite ab. Die High-End-Garde mit PCIe 4.0 kann hier aber auch noch mithalten. Bei hohem Füllstand verliert die Exceria Plus G4 etwas an Leistung und zieht etwa mit der MP700 Elite gleich.
Kopierleistung
Als Kopiertest (Lesen + Schreiben) hat die Redaktion einen 195 GB großen Steam-Ordner mit fünf installierten Spielen auf der SSD dupliziert. Dies geschieht einmal mit völlig leerem Laufwerk und einmal praxisnah mit 80 Prozent Füllstand. Der Testlauf im leeren Zustand erfolgt 30 Minuten nach der Formatierung. Der Testlauf bei 80 Prozent wird auf dem zuerst zu 100 Prozent und dann ausgehend von 50 Prozent vollgeschriebenen Laufwerk durchgeführt, auf dem 20 Prozent gelöscht und dann 30 Minuten Pause eingelegt wurden.
Beim Kopieren zählt die Exceria Plus G4 zu den schnellsten SSDs im Testfeld und kann die MP700 Elite erneut etwas hinter sich lassen. Das gilt aber nur im Leerzustand, denn bei 80 Prozent Füllstand ist die MP700 Elite gut ein Drittel schneller unterwegs. Im Generationenvergleich kann die G4 aber die in diesem Test sehr schwache G3 deutlich schlagen.
Gaming-Leistung
Im ersten Teil wird fortan der DirectStorage-Benchmark (Avocados) stellvertretend für das Spiel Forspoken genutzt, da letzteres durch regelmäßige neue Versionen Probleme bei der Vergleichbarkeit machte. Im zweiten Teil wird der auf die Gaming-Leistung von Massenspeichern ausgerichtete 3DMark Storage verwendet.
Eine kleine Überraschung gibt es in diesem ersten Gaming-Test, denn die Exceria Plus G4 ist 9 Prozent langsamer als die nahezu baugleiche MP700 Elite. Sie kann aber zumindest alle PCIe-4.0-Modelle hinter sich lassen.
Auf Augenhöhe liegen die beiden SSDs mit Phison E31T im 3DMark Storage. Die Kioxia Exceria Plus G4 übertrifft ihren Vorgänger bei der Punktzahl um 20 Prozent.
Office-Leistung
Der Quick System Drive Benchmark des PCMark 10 soll leichtere Aufgaben im Alltag widerspiegeln. Das Szenario reicht vom Schreiben, Lesen und Duplizieren von Bilddateien über die Anwendung von Adobe Illustrator und Photoshop bis Microsoft Excel.
Im Office-Benchmark kann die Exceria Plus G4 nicht alle Modelle mit PCIe 4.0 schlagen und liegt 20 Prozent hinter dem Spitzenreiter. Verbesserungen gegenüber dem Vorgänger sind aber auch hier auszumachen und insgesamt ist das Leistungsniveau hoch.
Theoretische Leistung
Der CrystalDiskMark hat sich quasi zum Standard-Benchmark der Branche gemausert und dient auch den SSD-Herstellern zur Ermittlung der beworbenen Leistungswerte. Wenig praxisnah, wird der Test an dieser Stelle zur Überprüfung der theoretischen Spitzenleistung verwendet.
Spielend erreicht die Kioxia Exceria Plus G4 die vom Hersteller versprochenen Werte beim sequenziellen Durchsatz. Beim Lesen ist sie in der Spitze fast 400 MB/s schneller und beim Schreiben schafft sie sogar 500 MB/s mehr als im Datenblatt stehen. Damit ist sie mehr als doppelt so schnell wie die Exceria Plus G3.
Der für Anwendungsstarts wichtige Parameter RND4KQ1T1 beim Lesen liegt der Exceria Plus G4 ebenfalls gut, allerdings nicht ganz so gut wie der technisch nahe verwandten Corsair MP700 Elite.
Im Vergleich zum Vorgänger gibt es hier aber einen großen Leistungssprung von 43 Prozent.
Leistungsaufnahme
Exakt die (hohen) Erwartungen an die Leistungsaufnahme der Kioxia Exceria Plus G4 werden erfüllt. Nahezu identisch fällt diese im Vergleich zur Corsair MP700 Elite und der Referenz-SSD mit Phison E31T aus. Im Maximum benötigt sie also nicht einmal 6 Watt, was sogar geringer ist als beim PCIe-4.0-Flaggschiff WD_Black SN850X. Eine Samsung 990 Evo Plus (Test) ist zwar noch sparsamer, allerdings auch deutlich langsamer.
Temperaturen
- Temperatur Vollschreiben – Kioxia Exceria Plus G4 2 TB
- Schreibleistung – Kioxia Exceria Plus G4 2 TB nach Kühlung
- Temperatur Vollschreiben – Kioxia Exceria Plus G3 2 TB
- Schreibleistung – Kioxia Exceria Plus G3 2 TB nach Kühlung
- Temperatur Vollschreiben – Corsair MP700 Elite 2 TB
- Schreibleistung – Corsair MP700 Elite nach Kühlung
Wer die Exceria Plus G4 komplett „nackt“ also ohne jegliche Kühlung einsetzt, muss bei andauernder Dauerlast mit einer Leistungsdrosselung rechnen. Aber bereits ein gängiger Mainboard-Kühler genügt, um das Thema Drosselung vergessen zu lassen. Dann wird der Controller kaum wärmer als 60 °C.
Fazit
Der Schritt von der dritten Generation auf die vierte Generation dieser SSD-Serie ist gewaltig. Die Kioxia Exceria Plus G4 ist in der Praxis zwar nur selten doppelt so schnell wie es im Benchmark der Fall ist, doch sind auch die praktischen Vorteile mit etwa 20 bis 25 Prozent schon ein großer Unterschied im SSD-Bereich.
Aufgrund der gleichen Kombination aus E31T-Controller und BiCS8-Flash fällt die Leistung der Kioxia Exceria Plus G4 sehr ähnlich aus wie bei der Corsair MP700 Elite (Test). Das gilt auch für die niedrige Leistungsaufnahme, was nochmals die hohe Effizienz dieser Plattform unterstreicht. SSDs mit Phison E31T benötigen nur etwa halb so viel Energie wie die Flaggschiffe mit Phison E26, die allerdings je nach Szenario schon einmal 20 bis 30 Prozent schneller arbeiten können.
Letztlich bleiben aber High-End-SSDs mit PCIe 4.0 aufgrund des deutlich geringeren Preises eine mächtige Konkurrenz. Nur selten sprechen die Ergebnisse klar für die neue Garde der effizienten PCIe-5.0-SSDs, zumal noch nicht jeder eine aktuelle Plattform mit PCIe 5.0 besitzt. Wer High-End ohne Kompromisse haben will, greift dann zudem doch eher zu den Flaggschiffen mit E26.
Die E31T-Plattform sitzt somit noch irgendwie zwischen den Stühlen. Sollten sich bald die Preise den PCIe-4.0-Modellen weiter annähern, dann spricht aber nichts mehr für die alte Generation.
- Leistung der schnellsten PCIe 4.0 SSDs
- TLC-NAND mit mindestens 600 MB/s Schreibleistung
- Geringe Anforderungen an die Kühlung
- PCIe 5.0 per se oft noch ohne Zusatznutzen
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ComputerBase hat die Kioxia Exceria Plus G4 leihweise zum Testen erhalten. Eine Einflussnahme des Herstellers auf den Testbericht fand nicht statt, eine Verpflichtung zur Veröffentlichung bestand nicht. Es gab kein NDA.
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