Review: KIOXIA Exceria Pro NVMe SSD im Test

Vor einiger Zeit testeten wir für euch bereits die KIOXIA EXCERIA 1TB NVMe SSD RC50001T00. Nun ist die verbesserte neue Generation der ehemals unter Toshiba Memory firmierenden Herstellers KIOXIA auf unserem Prüfstand gelandet. Das Kioxia Exceria Pro Solid State Drive, kurz SSD, mit einem NVMe-Anschluss für professionellen Einsatz kommt mit PCI-Express 4.0 Technologie und im handelsüblichen M.2 2280 Format daher.
Inhaltsverzeichnis
Lieferumfang der Kioxia Exceria Pro NVMe SSD
Geliefert wird der Speicherriegel mit einer englischsprachigen Kurzanleitung sowie einer bebilderten Anleitung, wie man die SSD unbeschädigt aus der Kunststoffverpackung entnimmt. Mehr hat das Modell SE10002T00 von KIOXIA nicht im Karton. Braucht es aber auch natürlich nicht.

Hardware und Ausstattung
Die SSD der Sorte NVMe Typ M.2 2280-S2-M kommt mit 1000 GB oder 2000 GB daher, wobei entsprechend 1 TB oder 2 TB auf der Verpackung firmiert. Beide SSD in der Platzsparenden wie weit verbreiteten Grösse sind 80.15 mm x 22.15 mm x 2.23 mm klein und nutzen das PCI Express Interface mit der Base Specification Revision 4.0 (bekannt als PCIe). Als Befehlssatz wird NVM Express (NVMe) 1.4 unterstützt. Zur Installation braucht man also nur einen PCIe 4x4L Anschluss im Format M.2, steckt die Karte ein und schraubt nach 80 mm das Ende der SSD fest. Fertig.
Alle Chips der EXCERIA Pro-Reihe von KIOXIA sind allesamt auf der Oberseite der Platine aufgelötet. So passt die SSD auch in sehr schmale Laptops und Tablets, weil die Unterseite komplett plan ist. Sie wiegt technisch bedingt nahezu nichts, nämlich knapp 8 Gramm.
Der wichtigste Teil, die PCI Express-Bus-Controller, kann das Maximum aus der PCIe 4.0-Spezifikation heraus holen und verspricht
Die SSD weist einen typischen Stromverbrauch von weniger als 9 Watt und ca. 50 mW im Standby auf. Im kompletten Hybernation-Modus fallen sogar weniger als 5 mW Strom an. Als maximale sequentielle Lesegeschwindigkeit gibt der Hersteller 7.300 MB/s an, während mit bis zu 6’400 MB/s sequentiell geschrieben werden kann.
Die Geschwindigkeit zufälliger Lesezugriffe liegt bei 800’000 IOPS für die 2 TB-Variante. Zufällige Schreibzugriffe sind mit 1’300’000 IOPS angegeben.
Die Exceria Pro nutzt einen BiCS 5 112-Layer TLC Flash. Die von beiden Modellen verwendete Die-Grösse beträgt 512 Gigabit, die in 4 Flash-Paketen gestapelt ist (16 NAND für das 1-TB-Modell und 32 NAND für das 2 TB-Modell). Diese Designwahl führt dazu, dass alle Komponenten, wie bereits erwähnt, auf einer Seite der SSD untergebracht sind, was maximale Kompatibilität gewährleisten soll. BiCS ist vor über zwei Jahren auf den Markt gebracht worden, um vor allem das Preis-Leistungsverhältnis positiv zu beeinflussen.
Der PHISON-Controller auf der SSD kommuniziert mit dem NAND-Speicher über acht NAND-Flash-Kanäle mit bis zu 1.600 MTps und unterstützt Kapazitäten von bis zu 8 TB mit 32 Chip Enable. Doch weil BiCS 5 nur 1.066 MT/s liefern kann, wird der Controller damit nicht annähernd ausgereizt. Der PS5018-E18 unterstützt sowohl S.M.A.R.T zur Laufwerksüberwachung als auch TRIM zum Aufräumen der Speicherzellen. Er benutzt Active State Power Management (ASPM), Autonomous Power State Transition (APST) und bietet den L1.2 Ultra-Low-Power-Status an, um die erwähnten 5 mW Kleinststrom zu verbrauchen.
Gleichzeitig kommt im NAND-Speicherblock TLC zum Einsatz, dass im Gegensatz zum moderneren QLC weniger Speicherplatz bedeutet. Letzerers kann technisch und theoretisch bis über 100 TB Speicherkapazität ermöglichen. Doch die neuen QLC-SSD sollen noch immer mit Leistungseinbrüchen zu kämpfen haben, was beim bewährten TLC-Verfahren nicht der Fall ist. Zudem ist ein dynamischer pSLC-Cache implementiert, der ein Drittel des Speicherplatzes umfasst.
Die SSD der EXCERIA Pro-Reihe von KIOXIA wird mit 1 TB oder 1000 GB bzw. 2000 GB oder 2 TB vermarktet. Bei genauerem Hinschauen ist es natürlich deutlich weniger Platz, der auf dem SSD-Riegel nutzbar wird, da mit Zehnerpotenzen statt Zweierpotenzen gerechnet wird. Das ist bei Speichermedien schon seit Jahrzehnten so üblich. Nach dem Formatieren mit verbleiben rund 1’863 GiB zum Speichern von Daten auf der NVMe SSD.
Benchmarks und Performance
Schauen wir uns die Leistungsdaten abseits der Herstellerversprechen und Laborbedingungen an. Dazu haben wir wieder das beliebte und bewährte Benchmark-Programm CrystalDiskMark in der Version 6.0.1 x64 auf Windows 10 x64 mit eine Intel Core i7-5880U und 16 GB RAM laufen lassen.
Nach mehreren Durchläufen mit Standardeinstellungen, Ausschalten und Neustartendes Systems, Lerneffekte des Controllers zu minimieren, wurden die durchschnittlichsten Werte aus der Testserie hier abbilden.
Wie zu sehen ist, sind die Ergebnisse durchaus annehmbar. Gerade kleine Speicherblöcke schreibt die KIOXIA Pro NVMe SSD erstaunlich schnell und kann sie ebenso fix lesen.
Screenshot: PocketPC.ch / Jeanrenaud
Wie man sieht, sind die Werte sehr nahe an den Herstellerangaben. Die Schreib- und vor allem die Leseraten fallen jedoch technisch bedingt bei zufällig gelesenen 4KiB kleinen Datensätzen rapide ab.
Doch richtig spannend wird es, wenn die SSD einmal voller als zwei Drittel wird. Denn dann kommt dynamische pSLC an Grenzen und kann die Schreibzugriffe nicht mehr so elegant zwischenlagern und wird somit deutlich langsamer werden. Lesezugriffe sind von dem Cache nicht in dem Masse betroffen. Der pSLC-Puffer hilft jedoch bei sequenziellen Zugriffen enorm. Grössere Dateien werden damit massiv schneller 3-bitweise bzw. 1-bitweise gelesen bzw. geschrieben Dieser pseudo Single-Level-Cache (pSLC) ist bei der 2000 GB-Version knapp 660 GB gross und führt zu traumhaften Datenraten von an die 7300 MB/s. Danach fällt die Geschwindigkeit jedoch rasant ab. Lesend sind hier Abfälle von etwa 6300 MB/s auf knapp 6000 MB/s nach den 660 GB zu verzeichnen.
Dass auch die randomisierten Zugriffe recht schnell sind, zeigt, dass KIOXIA hier einen guten Controller mit durchaus noch aktueller NAND-Technologie verbaut hat.
Preise und Fazit
Die EXCERIA PRO NVMe von KIOXIA will vor allem in Sachen Preis-Leistungs-Verhältnis punkten. Für 295,- Euro bzw. 175,- Euro sind die beiden SSD im M.2-Format angetreten und zielen deutlich auf den Consumer-Markt ab.
Wenn auch die KIOXIA Exceria Pro SSD nicht die absolute Spitze der Speichermedien in Sachen Geschwindigkeit belegt, spielt sie doch durchaus vorne mit und das zum konkurrenzfähigen Preis.
Für den professionellen oder gar industriellen Einsatz sind sie, trotz des Pro im Namen, mit einem pSLC und den damit verbundenen Leistungseinbussen bei grosser Speicherauslastung, vielleicht eher nicht geeignet. Aber das kommt auf den Einsatzzweck an.
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