Kioxia Exceria Plus G3 2 TB im Test: Auch ungekühlt kein Hitzkopf
Kioxias Mainstream-SSD-Serie Exceria Plus bietet in der dritten Generation mit dem Wechsel auf PCIe 4.0 deutlich mehr Leistung. Für die goldene Mitte unter den NVMe-SSDs dieses Typs reicht es oft und auch der Preis stimmt. Schwächen gibt es aber ebenso.
Die Kioxia Exceria Plus G3 im Überblick
Unterhalb der Exceria Pro (Test) platziert Kioxia die dritte Generation der Mainstream-Serie Exceria Plus. Die für Desktop-PC und Notebook bestimmte M.2-SSD bietet dank PCIe 4.0 deutlich höhere Transferraten als der Vorgänger (G2). In der Spitze werden 5.000 MB/s beim sequenziellen Lesen und 3.900 MB/s beim sequenziellen Schreiben versprochen.
Der Controller ist der Phison E21T, ein Vierkanal-Modell ohne eigenen DRAM-Cache. Dank Host-Memory-Buffer wird aber zumindest ein Teil der Mapping-Tabelle im Hauptspeicher des Systems abgelegt. In der Regel sind so keine Leistungseinbußen im Alltag zu erwarten.
Das Testmuster mit 2 TB ist einseitig mit vier NAND-Packages bestückt, die jeweils vier Dies à 1.024 Gbit in sich tragen. Bei dem Speicher handelt es sich um Kioxias 112-Layer-TLC-NAND der Generation BiCS5 in einer Variante mit 1 Tbit pro Die als 2-Plane-Design.
| Kioxia Exceria Plus G3 (2 TB) | |
|---|---|
| Formfaktor | M.2 2280 |
| Schnittstelle (Protokoll) | PCIe 4.0 x4 (NVMe 1.4) |
| Controller | Phison PS5021-E21T (4 Channels) |
| NAND-Flash-Speicher | 3D-TLC (Kioxia, 112 Layer, 1 Tbit) |
| DRAM-Cache | Keiner (HMB) |
| SLC-Cache | ✓ |
| Seq. Lesen/Schreiben (max.) | 5.000/3.900 MB/s |
| Random Read/Write (max.) | 680K/950K IOPS |
| Garantiedauer | 5 Jahre |
| TBW | 1.200 TB |
| Kühler | – |
| Verschlüsselung | – |
| Leistungsaufnahme (Sleep PS3/Read/Write) | k. A. |
| Abmessungen (L × B × H) | 80 × 22 × 2,6 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“, kurz TBW. Im Fall des Testmusters mit 2 TB Speicherplatz beträgt die TBW 1.200 TB. Das liegt exakt auf üblichem Niveau für NVMe-SSDs mit TLC-Speicher.
| Modell | 5xx GB | 1 TB | 2 TB | 4 TB |
|---|---|---|---|---|
| Kingston NV2 (TLC/QLC) | 160 TB | 320 TB | 640 TB | – |
| Crucial P3 (QLC) | 110 TB | 220 TB | 440 TB | 800 TB |
| Crucial P3 Plus (QLC) | 110 TB | 220 TB | 440 TB | 800 TB |
| Corsair MP600 Core (QLC) | – | 225 TB | 450 TB | 900 TB |
| Intel/Solidigm 670p (QLC) | 185 TB | 370 TB | 740 TB | – |
| Kioxia Exceria Plus G3 (TLC) | – | 600 TB | 1.200 TB | – |
| Teracle T450 (TLC) | – | 600 TB | 1.200 TB | – |
| MSI Spatium M570 Pro Frozr (TLC) | – | 700 TB | 1.400 TB | 3.000 TB |
| WD_Black SN770M (TLC) | 300 TB | 600 TB | 1.200 TB | – |
| WD Blue SN580 (TLC) | 300 TB | 600 TB | 900 TB | – |
| Crucial T700 (TLC) | 300 TB | 600 TB | 1.200 TB | – |
| Lexar NM790 (TLC) | 500 TB | 1.000 TB | 1.500 TB | 3.000 TB |
| Seagate FireCuda 540 (TLC) | – | 1.000 TB | 2.000 TB | – |
| Corsair MP700 (TLC) | – | 700 TB | 1.400 TB | – |
| Crucial T700 (TLC) | – | 600 TB | 1.200 TB | 2.400 TB |
| Corsair MP600 GS (TLC) | 300 TB | 600 TB | 1.200 TB | – |
| Samsung 990 Pro (TLC) | – | 600 TB | 1.200 TB | 2.400 TB |
| Crucial P5 Plus (TLC) | 300 TB | 600 TB | 1.200 TB | – |
| Kioxia Exceria Pro (TLC) | – | 400 TB | 800 TB | – |
| HP FX900 Pro (TLC) | 300 TB | 600 TB | 1.200 TB | 2.400 TB |
| WD_Black SN850X (TLC) | – | 600 TB | 1.200 TB | 2.400 TB |
| Adata Legend 840 (TLC) | 325 TB | 650 TB | – | – |
| Corsair MP600 Pro XT (TLC) | 350 TB | 700 TB | 1.400 TB | 3.000 TB |
| Seagate FireCuda 530 (TLC) | 640 TB | 1.275 TB | 2.550 TB | 5.100 TB |
Preise und Eckdaten im Überblick
Die Kioxia Exceria Plus G3 ist aktuell zu Preisen von rund 68 Euro (1 TB) und 119 Euro (2 TB) im Handel erhältlich.
| Kioxia Exceria Plus G3 | |
|---|---|
| Controller: | Phison PS5021-E21T, 4 NAND-Channel |
| DRAM-Cache: | keiner |
| Speicherkapazität: | 1.000 / 2.000 GB |
| Speicherchips: | Kioxia ? ? TLC (3D, 112 Lagen) NAND, 1.024 Gbit |
| Formfaktor: | M.2 (80 mm) |
| Interface: | PCIe 4.0 x4 |
| seq. Lesen: | 5.000 MB/s |
| seq. Schreiben: | 3.900 MB/s |
| 4K Random Read: | 770.000 IOPS Variante 680.000 IOPS |
| 4K Random Write: | 950.000 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 |
| Garantie: | 5 Jahre |
| Preis: | ab 72 € / ab 120 € |
| Preis je GB: | € 0,07 / € 0,06 |
PCIe 5.0 vs. PCIe 3.0/4.0 und SATA im neuen Testsystem
Die Kioxia Exceria Plus G3 muss im Test gegen die High-End-Konkurrenz mit PCIe 5.0 wie die Crucial T700 (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 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
- AMD-Chipsatztreiber 5.02.19.2221
- Nvidia GeForce-Treiber 531.29
- SoftPerfect RAMdisk 4.4
- Asus BIOS 1222
- RAM: DDR5-5200, 38-38-38-84
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.
Der Umstieg ebnet den Weg für die neue Generation, bedingt aber auch einen großen Nachteil: Alle bisherigen Ergebnisse sind nicht mehr mit den neuen vergleichbar. Ein Nachtest der vielen bisher getesteten Exemplare war wegen beendeter Leihgaben und des Zeitaufwands nicht möglich. Daher ist die Auswahl der SSDs vorerst begrenzt. Zumindest ist jedoch ein Vergleich mit Modellen der SATA-, PCIe-3.0- und PCIe-4.0-Fraktion gegeben. Im Laufe der Zeit wird sich die Liste wieder füllen.
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 bzw. aufzeigen, ob der einmal genutzte SLC-Modus sich nach Ruhephasen erholt.
- Schreibleistung Kioxia Exceria Plus G3 2 TB
- WD_Black SN770M 2 TB Schreibleistung
- Schreibleistung Teracle T450 2 TB
- Schreibleistung Crucial T500 2 TB
- Schreibleistung Samsung 990 Pro 2 TB
- Schreibleistung WD_Black SN850X 2 TB
Rund 450 GB werden mit einem Durchsatz von rund 3,5 GB/s im SLC-Modus geschrieben. Dabei wird das versprochene Maximum von 3,9 GB/s in der Spitze fast erreicht, ein Ausreißer geht sogar darüber hinaus. Danach sinkt die Schreibrate auf etwa 450 MB/s ab, im späteren Verlauf weiter auf 230 MB/s. Selbst für den Mainstream-Sektor sind das sehr niedrige Schreibraten, was als Schwäche der Exceria Plus G3 festgehalten werden muss. Das gilt aber auch für die WD_Black SN770M (Test), die ebenfalls mit BiCS5 von Kioxia bestückt ist. Die Crucial T500 (Test) ist allerdings ein Beispiel dafür, dass eine solche Schwäche auch bei SSDs mit Micron-Speicher auftritt.
- 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.
Knapp 3,5 GB/s beim praktischen Lesen bedeuten das Mittelfeld der PCIe-4.0-Klasse, immerhin wird eine Samsung 990 Pro (Test) mit 2 TB fast eingeholt. Ist die SSD aber zu 80 Prozent mit Daten befüllt, fällt die Kioxia-SSD etwas weiter zurück.
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.
Im Kopiertest lässt die Exceria Plus G3 Federn. Frisch formatiert kann sie sich noch im unteren Mittelfeld behaupten, landet bei 80 Prozent Füllstand aber auf den hinteren Rängen. Dafür dürfte die sehr niedrige Schreibrate nach dem SLC-Modus verantwortlich sein.
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.
In der BulkLoadDemo von Microsoft werden Spieldateien via DirectStorage von der SSD direkt zur Grafikkarte transportiert. Die Daten werden ohne Umweg über die CPU von der GPU (RTX 2080 Ti) dekomprimiert.
In etwa auf Augenhöhe der WD_Black SN770M (Test) liegt die Kioxia Exceria Plus G3 in diesem Gaming-Test, bei dem es auf Durchsatz ankommt. Die WD Blue SN580 (Test) kann geschlagen werden.
Etwas weniger Punkte als bei der WD Blue gibt es im zweiten Gaming-Test. Abermals liegt die Kioxia-SSD auf dem Niveau der kleinen SN770M.
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.
Für das obere Mittelfeld reicht es dann bei den Office-Benchmarks, in denen die Exceria Plus G3 immerhin den vierten Platz unter den PCIe-4.0-Modellen erreicht.
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.
Bis zu 5.000 MB/s lesend und 3.900 MB/s schreibend bei sequenziellen Transfers hat der Hersteller versprochen – und das wird auch gehalten. Negativ fällt die Leistung beim wahlfreien Lesen (RND4KQ1) auf, wie es etwa beim Anwendungsstart oft auftritt: Nur 57 MB/s sind zwar noch mehr als bei der Kingston NV2 (Test), doch sind sonst alle NVMe-SSDs schneller.
Temperaturen
Komplett ohne Kühler kann die Kioxia Exceria Plus G3 durchaus heiß werden. In der Spitze meldete der Sensor kurzfristig 78 °C während des CrystalDiskMark. Beim Vollschreiben am Stück waren es dann aber nur noch 70 °C. Wenn ihr der SLC-Cache ausgeht, kühlt sie sogar wieder ab, denn es wird nur noch mit weniger als 500 MB/s geschrieben. Zu einer temperaturbedingten Drosselung kommt es nicht.
Der Kühler vom Mainboard genügt, um die Temperaturen in allen Lagen unter 60 °C zu halten.
- Temperatur Kioxia Exceria Plus G3 2 TB – CDM
- Temperatur Kioxia Exceria Plus G3 2 TB – Vollschreiben
- Schreibleistung Kioxia Exceria Plus G3 2 TB nach Kühlung
Fazit
Das Prädikat „Solide Mittelklasse“ verspielt die Kioxia Exceria G3 Plus durch zwei auffällige Schwächen: Zum einen fällt die Schreibrate nach dem SLC-Cache auf unter 300 MB/s, was fast schon QLC-Niveau bedeutet, mit TLC-NAND aber eigentlich nicht sein müsste. Da der SLC-Cache jedoch relativ groß ist, fällt dies nur bei sehr großen Transfers auf.
Die zweite Schwäche ist das wahlfreie Lesen (4K, Q1) mit nur 57 MB/s. Nur die günstige Kingston NV2 (Test) schnitt in der PCIe-4.0-Klasse noch schlechter ab.
Davon abgesehen reicht es oftmals für ebenjene solide Mittelklasse, teils liegt die Kioxia Exceria Plus G3 auch etwas darüber und oft mit der WD_Black SN770M (Test) auf Augenhöhe. Darüber hinaus liefert die Exceria Plus G3 ihre Leistung selbst ohne Mainboard-Kühler und mit wenig Airflow dauerhaft verlässlich ab, der SN770M oder der NV2 gelang das nicht – der deutlich teureren Samsung 990 Pro hingegen schon.
Wer mit den besagten Schwächen leben kann, erhält für aktuell 119 Euro einen relativ preiswerten 2-TB-Massenspeicher, der für künftige Spiele mehr Durchsatz als PCIe-3.0-SSDs bietet.
Im letzten Jahr gab es zu diesem Preis zwar schon manches High-End-Schnäppchen, doch zogen die SSD-Preise inzwischen deutlich an. Und auch die Preise dieser Kioxia-SSD mussten während der Erstellung dieses Artikels noch einmal nach oben angepasst werden.
Mehr Informationen zu SSDs gewünscht? Die 17. Episode von „CB-Funk – der ComputerBase-Podcast“ bietet Details satt. Welche Unterschiede gibt es eigentlich zwischen SATA und PCIe Gen 3 bis 5 sowie TLC und QLC? Wie testet die Redaktion, was gilt es beim Kauf einer neuen SSD zu beachten und welche Modelle sind empfehlenswert? Die 17. Folge CB-Funk liefert Antworten.
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ComputerBase hat die Exceria Plus G3 von Kioxia 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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