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SSD PCIe 4.0 ¿merece la pena realmente?

Los SSD PCIe 4.0 llegaron al mercado el año pasado prometiendo grandes mejoras en rendimiento, gracias al aprovechamiento de la cuarta generación de la interfaz PCIe. Sin embargo, esto solo se puede aprovechar con unos pocos procesadores, y su coste es más restrictivo que el de los SSD normales. Por ello nos preguntamos: ¿Realmente merece la pena un SSD NVMe con interfaz PCIe 4.0? En este artículo intentaremos responder a esta pregunta. ¡Descubrámoslo!

Introducción

Para tratar este tema lo primero que hay que hacer es definir de forma básica qué es PCIe 4.0 y qué es un SSD NVMe.

Qué es la interfaz PCIe 4.0

Como sabréis, usamos los puertos PCI Express para conectar dispositivos en nuestra placa base como tarjetas gráficas o de red. La mayoría de placas base recientes hacen uso de la versión 3.0 de esta interfaz, que puede llegar a 8GT/s (gigatransferencias por segundo) de tasa de transferencia y hasta 984.6MB/s de velocidad en cada una de sus líneas.

A respecto de las líneas, una conexión de una ranura o dispositivo PCIe puede contar con 1 línea (1x), 2 (2x), 4 (4x), 8 (8x) o 16 (16x). Estas últimas son las que típicamente empleamos en nuestras tarjetas gráficas, y tenemos unas velocidades de transferencia de hasta 15.8GB/s o 126Gbps en las mismas, usando la versión 3.0.

Pues bien, la última evolución de PCIe que podemos encontrar en el mercado es la versión 4.0, que todavía está empezando a expandirse por los distintos productos del mercado. Se caracteriza básicamente por soportar el doble de ancho de banda respecto a PCIe 3.0, por lo que en estas líneas x16 se soportarían velocidades de hasta 1969MB/s por lane o 31.5GB/s con 16 lanes.

En definitiva, PCIe 4.0 es una evolución sobre el 3.0 que soporta el doble de velocidades de transferencia.

Tenemos un artículo en el que ampliamos la información sobre PCIe 4.0, os recomendamos leerlo.

Qué es un SSD NVMe

Los SSD SATA como el que veis en la imagen de arriba son los discos de estado sólido más conocidos. Se caracterizan básicamente porque sus datos se transfieren mediante la interfaz SATA, que tiene unas velocidades de transferencia teóricas máximas de 6 Gbps (750MB/s), pero que en la práctica se reduce a un máximo de unos 4.8Gbps (600MB/s).

Conexión M.2, justo donde aparece indicado.

Pues bien, posteriormente se introdujeron en el mercado los llamados SSD M.2. Estos hacen uso de una conexión nueva, con dicha denominación, y en vez de estar dentro de carcasas son como “tarjetas” que simplemente hay que conectar, atornillar y empezar a usar, contrastando con la necesidad de los SSD tradicionales de conectarles un cable de datos y otro de alimentación.

Estos SSD, conocidos seguramente por la mayoría de los lectores, se suelen asociar como unidades mucho más veloces que las SATA. Sin embargo, esto es una asociación errónea.

Y es que M.2 se refiere únicamente a la conexión y el factor de forma del SSD, mientras que dentro de los M.2 podemos encontrar dos posibilidades: aquellos que van por interfaz SATA, que en la práctica son lo mismo que los normales, y los que van por interfaz NVMe, que son “los SSD rápidos”.

Tipo de conexión Interfaz Tipo de SSD
SATA SATA SSD SATA
M.2 SSD M.2 SATA
NVMe SSD M.2 NVMe

En esta tabla lo resumimos fácilmente. Como veis, se pueden encontrar SSD M.2 SATA cuyo rendimiento es totalmente normal y SSD M.2 NVMe, que sí que son mucho más veloces que cualquier SATA.

Distinguirlos es muy fácil pues en las especificaciones siempre se indica si es NVMe o SATA.

NVMe significa NVM Express, y básicamente es una interfaz de almacenamiento que sirve para emplear discos de estado sólido bajo la interfaz PCIe, que soporta unas velocidades teóricas máximas muy superiores de las SATA.

En efecto, si comparamos cualquier SSD SATA con un NVMe veremos cómo los picos de velocidad serán muy superiores en estos últimos. A la izquierda tenemos un ejemplo de SSD M.2 NVMe, y a la derecha un M.2 SATA. Vemos cómo se obtienen velocidades e IOPS (operaciones de entrada/salida por segundo) muy superiores en el caso del NVMe.

¿Por qué importa la versión de PCIe en un SSD NVMe?

Por un motivo simple: el número de líneas o carriles PCIe que pueden pasar por un conector M.2 es relativamente bajo. Este conector permite configuraciones PCIe hasta x4, es decir, hasta 4 líneas PCIe. El ancho de banda de 4 de estas líneas en la versión 3.0 de la interfaz es de 3.94GB/s. Esto limita la velocidad máxima que puede alcanzar un SSD NVMe por debajo de lo que se puede conseguir. De ahí el interés en PCIe 4.0, y es que en la nueva versión el ancho de banda en 4 líneas se duplica hasta los 7.88GB/s.

Dónde puede usarse un SSD PCIe 4.0

Al momento de escribir este artículo, las únicas plataformas que soportan SSD PCIe 4.0 son las últimas lanzadas por AMD. En concreto, al momento de escribir este artículo tenemos soporte PCIe 4.0 en procesadores AMD Ryzen 3000, AMD Threadripper 3000, y AMD Epyc de 2ª generación “Rome”.

Además, estos procesadores deben estar montados en una placa base compatible con PCIe 4.0. Esto es algo inherente a los modelos que se usen en Threadripper, mientras que en Ryzen 3000 todo dependerá del chipset: si la placa es X570 o B550, soportará PCIe 4.0. Si no, no.

¿Y qué hay de Intel? ¿No son capaces de ofrecer PCIe 4.0?

Intel Rocket Lake aparece en Geekbench con velocidades de 5.0GHz

No, Intel no tiene ningún problema para ofrecer soporte de PCI Express 4.0, simplemente todavía no han lanzado una plataforma de escritorio compatible con esta versión de la interfaz. Pero no os preocupéis, ya que según las últimas informaciones sus procesadores de escritorio de 11ª generación Intel Rocket Lake soportarán PCIe 4.0.

Además, muchas placas Z490 llegan ya preparadas para PCIe 4.0, y podrán activarlo con la salida de estas nuevas CPUs, así que en algunos casos ni siquiera hará falta un cambio de placa.

Entonces, ¿no puedo usar uno de estos SSD si solo tengo PCIe 3.0?

Tranquilo, porque estos SSD tienen total retrocompatibilidad con PCI Express 3.0. Es decir, que podrás usarlos en cualquier equipo que soporte NVMe, solo que si no estás en una plataforma PCIe 4.0 no aprovecharás todo el rendimiento que pueden ofrecer.

Esto puede ser interesante para aquellos usuarios que necesiten comprar ya un SSD y les interese contar con las velocidades de PCIe 4.0, pero que todavía no vayan a hacer un cambio de plataforma que permita aprovechalas. Es decir, para empezar a aprovecharlos a posteriori. Desde el punto de vista económico no tiene mucho sentido salvo que efectivamente se vaya a empezar a beneficiar de su velocidad más tarde.

¿Qué mejora de rendimiento en números ofrece PCIe 4.0?

Vamos a usar los datos de nuestras dos reviews principales de SSD PCIe 4.0, la del Corsair MP600 2TB y la del AORUS NVMe Gen4 1TB. Como referencia rápida, Crystaldiskinfo. Los compararemos con dos opciones 3.0 como son el Kingston A2000 1TB y el ADATA SX8100 1TB.

Corsair MP600 2TB AORUS NVMe Gen4 1TB Kingston A2000 1TB ADATA XPG SX8100
CDM Secuencial (Lectura) 4777 4928 2077 3563
CDM Secuencial (Escritura) 4279 4271 2138 2728
AS Secuencial (Lectura) 4222 4224 1907 2951
AS Secuencial (Escritura) 3756 3775 1926 1539
AS 4K (Lectura) 64 67 56 42
AS 4K (Escritura) 149 156 125 127
AS 4K-64Thrd (Lectura) 2007 2039 1096 1205
AS 4K-64Thrd (Escritura) 2990 2532 1049 852
Datos en MB/s redondeados

Como vemos, el cambio principal está en las velocidades de lectura y escritura secuenciales, con una mejora de entre 1200MB/s y 2700MB/s que resulta bastante sorprendente. En cambio, en lo referido a pruebas de lectura aleatoria y demás, las diferencias son más bien pocas y parecen depender del SSD concreto en vez de si es PCIe o no.

Respondamos a la pregunta: ¿Merece la pena un SSD PCIe 4.0?

Para hacerlo más ameno lo desglosaremos en varias secciones.

En equipos gaming ni siquiera un NVMe normal tiene sentido

El caso que seguramente le interese a la mayoría de usuarios es el de los PC gaming. Es decir, todos aquellos cuyo uso principal es jugar y que luego podrán tener otros usos como edición de foto o vídeo de una manera básica y no profesional. En estos casos, ni nos planteamos considerar un SSD NVMe PCIe 3.0 algo necesario, porque supone diferencias en tiempos de carga muy pequeñas o incluso nulas.

Esta es una comparativa realizada por Intel en la que muestran el pico de ancho de banda de lectura que requieren diversos juegos tanto en la carga de los mismos como de sus niveles. Como se puede apreciar, ninguno llega a estresar un Samsung 970 Pro con interfaz PCIe 3.0, y es que la mayoría apenas requiere menos de 500MB/s de lectura, que es a lo que llega cualquier SSD SATA decente, por lo que en casi todos los casos la diferencia en tiempos de carga será NULA comparando un SSD SATA con un NVME PCIe 4.0.

Es normal que los juegos no aprovechen el PCIe 4.0, pues durante su carga se realizan tareas como la descompresión de texturas que dependen de la CPU. También depende de la optimización de los mismos y mucho más, en definitiva a día de hoy hay muchos cuellos de botella que impiden aprovechar un SSD NVMe, y todo apunta a que por ahora seguirá siendo así.

Hay casos en los que NVMe es más interesante, ¿pero qué hay de los PCIe 4.0?

Ya hemos visto que para juegos y diversos usos normales y de productividad ni siquiera un SSD NVMe normal merece la pena. No obstante, sí hay casos lo suficientemente interesantes para SSDs NVMe.

Los ámbitos de uso más claros están en la productividad en general, es decir, cualquier uso que comprenda largas transferencias de datos como la edición de vídeo o foto de alta calidad, transcodificación, compresión y descompresión, etc.

Un ejemplo de velocidad al extraer ficheros. Fuente.

Por ejemplo, podemos apreciar una prueba en la que la extracción de un fichero comprimido de 38GB toma un 75% menos en un SSD NVMe 3.0 en comparación con uno SATA, y sería previsible ver una mejora adicional con una opción PCIe 4.0. Esto contrasta fuertemente con los ámbitos que mencionábamos antes, pues en otros usos las diferencias relativas habrían sido muy inferiores.

Dentro de la edición del vídeo, hagamos un ejemplo tomando los datos del testeo de Puget Systems y podemos ver las diferencias en rendimiento del cacheo de datos de After Effects, y efectivamente vemos un salto interesante de SATA a NVMe (+17%), pero si nos movemos a modelos NVMe más rápidos, las diferencias se reducen mucho (+4%), así que podemos asumir que el paso de NVMe PCIe 3.0 a 4.0 no sería demasiado grande.

Cuando no trabajemos con archivos de muy gran tamaño, un NVMe puede ser un complemento  interesante, pero realmente supodrá poco respecto a SATA y quizás sea mejor priorizar la capacidad.

¿Y qué hay de los PCIe 4.0? Al fin y al cabo, estos solo resultan específicamente interesantes en aplicaciones de nivel empresarial que comprenden el tratamiento de muchos terabytes de datos, como podrían ser por ejemplo el cacheo de grandes bases de datos de empresas.

Ojo: Ser PCIe 4.0 no implica directamente ser más rápido en otros ámbitos

Hay que tener claro que el uso de la interfaz PCIe 4.0 quiere decir que la velocidad teórica máxima a la que puede llegar el SSD será superior, pero no quiere decir que todos los modelos sean mejores que cualquier 3.0.

No vamos a entrar muy a fondo en este ámbito, pero básicamente el usar esa interfaz no garantiza que la calidad del SSD sea buena. Tengamos en cuenta que un SSD de mala calidad, aunque otorgue buenos números en Crystaldiskmark, no sostendrá dicha velocidad cuando se someta a cargas pesadas, que es prácticamente uno de los ámbitos de interés del PCIe 4.0. Esto puede ocurrir si el SSD tiene memorias lentas (por ejemplo, las memorias QLC del Sabrent Rocket Q4 PCIe 4.0 podrían ser una preocupación), no cuenta con suficiente caché SLC o no tiene DRAM.

Un ejemplo de las caídas de velocidad que se pueden tener con SSD QLC. En el ejemplo tratamos un SSD SATA, pero es para mostrar cómo al agotar la caché el rendimiento puede caer fuertemente, con archivos de unos GB. Fuente.

En resumen, un SSD PCIe 4.0 con unas memorias lentas y una caché insuficiente que hagan que la velocidad caiga rápido y no se mantenga de forma sostenida será peor que un SSD PCIe 3.0 de buena calidad. Ojo con eso.

¿Necesitan estos SSD un disipador?

Generalmente, sí. Ya de forma normal se recomienda un disipador en todos los SSD NVMe, pues algunos modelos pueden llegar a temperaturas bastante elevadas, y dependiendo del SSD, la carga de trabajo y el entorno incluso puede que haya algún tipo de “thermal throttling” que reduzca su rendimiento.

En los SSD PCIe 4.0, es muy normal ver disipadores bastante gordos, como es el caso del Corsair MP600 que analizamos en la web. En nuestra review observamos que se mantienen temperaturas decentes, pero… ¿qué pasa si no hay un disipador tan masivo?

Por ejemplo, el Sabrent Rocket NVMe PCIe 4.0, en su opción sin disipador, puede alcanzar los 80 grados de temperatura y tener thermal throttling en cualquier situación en la que no haya un flujo de aire óptimo dentro de la caja. Este es el caso de muchos equipos, pues las cajas con refrigeraciones no muy buenas están muy implantadas en el mercado, incluidas las gamas más altas.

En resumen, la pegatina térmica de cobre que tiene ese SSD puede no ser suficiente, así que si queremos un SSD PCIe 4.0 solo queda la opción de tener una caja y un PC bien refrigerados u optar por opciones que tengan disipadores contundentes. Evidentemente a falta de mencionar los propios disipadores que puede tener la placa base.

Además, tengamos en cuenta que seguramente haya otros componentes a máxima carga como la GPU o la CPU mientras se le requiere máxima potencia al SSD, incrementando aún más la temperatura ambiente de la caja.

¿Cuánto cuesta un SSD PCIe Gen4?

Los SSD PCIe 4.0 tienen un precio bastante elevado, y se debe básicamente a la combinación de ser un producto nuevo, de alta gama, que requiere una mayor refrigeración, y que por ahora tiene un público posible relativamente pequeño.

Corsair Force Series 4 MP600 500GB NVMe PCIe M.2 SSD, Velocidad de Lectura hasta 4.950 MB/s
Formato m.2 2280: encaja a la perfección en su placa base
128,35 EUR
Rebajas
Samsung MZ-V7S500BW 970 EVO Plus - Unidad SSD, 500 GB, M.2, NVMe, tamaño 2.5 ", Interfaz SATA 6 GB/s, Color Negro/Naranja
Ssd con tecnología v-nand samsung; Factor de forma 2.5.pulgadas excelente tanto para ordenadores portátiles que fijos
109,00 EUR
Rebajas
Western Digital WDS500G2B0A WD Blue - Disco de estado sólido, 500GB, 2.5", NAND, SATA, 3D, Internal SSD
SSD 3D NAND SATA con capacidades de hasta 2 TB y fiabilidad mejorada
61,00 EUR

Última actualización el 2020-10-25

Concretamente, podemos encontrar modelos de 500GB por alrededor de 130 euros. Esto es aproximadamente 30-40 euros superior a lo que encontramos en modelos M.2 NVMe de gama media, aunque tan solo 10€ más que opciones PCIe 3.0 bastante caras como el Samsung 970 EVO Plus, pero como decimos la relación calidad-precio no es un punto fuerte de estos últimos. Si comparamos con SSD SATA, entonces hablamos de unos 70 euros más.

Gigabyte Technology GP-ASM2NE6100TTTD AORUS 1TB M.2 PCIe 4.0 x4 NVMe SSD/Unidad de Estado sólido
Factor de forma: m.2 2280; Interfaz: pci-express 4.0 x4, nvme 1.3; Capacidad total: 1000 gb
209,99 EUR
Sabrent 1TB Rocket NVMe PCIe M.2 2280 SSD Interno Unidad de Estado sólido de Alto Rendimiento (SB-ROCKET-1TB)
Interfaz M.2 PCIe Gen3 x 4.; Cumple con PCIe 3.1 / Cumple con NVMe 1.3.; Soporte de administración de energía para APST / ASPM / L1.2.
149,99 EUR
Rebajas
Samsung 970 Evo Plus, Unidad de Estado Sólido M.2 1000GB V-NAND MLC, PCI Express 3.0, Negro
Ssd con tecnología v-nand samsung; Factor de forma 2.5.pulgadas excelente tanto para ordenadores portátiles que fijos
195,00 EUR
Western Digital WDS100T2B0A WD Blue 1TB 3D NAND Internal SSD 2.5" SATA
SSD 3D NAND SATA con capacidades de hasta 2 TB y fiabilidad mejorada
110,98 EUR

Última actualización el 2020-10-25

Yéndonos a unidades de 1TB, el precio de las opciones 4.0 ronda aproximadamente 200-210 euros, con diferencias similares al caso anterior pues encontramos modelos de calidad a 50 euros menos, estando en este caso el 970 EVO Plus a apenas 5€ menos, pero con modelos SATA por casi 100€ menos.

Como vemos, las diferencias de precio son significativas, pero no suponen casi nada en presupuestos elevados, que serán precisamente en donde serán útiles y usables. Naturalmente, nadie debería gastar 30-40€ más en esto para un equipo gaming, cualquier cambio en otro componente será probablemente más beneficioso.

Para la recomendación de los mejores SSD PCIe 4.0 y de todos los demás tipos echa un vistazo a nuestra guía actualizada de los mejores discos de estado sólido.

Palabras finales y conclusión acerca de los SSD PCIE 4.0

La llegada del PCIe 4.0 ha supuesto que se llegase a cotas de rendimiento sin precedentes en los SSD NVMe sin hacer uso de configuraciones RAID.

Sin embargo, los ámbitos de uso en los que estos SSD tienen sentido son todavía limitados, pues solo resultará interesante el gran desembolso adicional que suponen en algunos entornos profesionales y empresariales muy intensivos en cuanto a uso de disco. La mayoría de gamers o usuarios no profesionales no necesitan ni siquiera un SSD NVMe, y dentro de los que sí lo hacen seguramente tendrán más que suficiente con una opción PCIe 3.0.

No merece la pena pagar un sobreprecio por un SSD PCIe 4.0 si no notarás su velocidad más que en los números de un benchmark.

Aprovechamos para recomendarte la lectura de alguno de nuestros artículos sobre hardware:

A día de hoy, PCIe 4.0 no es especialmente relevante en ningún ámbito, teniendo en cuenta que, aparte del análisis que realizamos sobre los SSD, en estos momentos apenas se consigue saturar un bus PCIe 3.0 x8 con una gráfica como la 2080 Ti, poniendo de manifiesto que estamos muy lejos de saturar PCIe 3.0 x16.

Es indudable que el avance que traen es muy interesante e importante, pero para cuando sea aprovechable por la mayoría ya estará mucho más extendido y por supuesto también soportado por casi todas las CPUs y placas. En definitiva, hay muy pocos casos en los que merezca la pena escoger Ryzen 3000 sobre Intel en base a poder conectar SSD PCIe 4.0.

Hasta aquí llega nuestro análisis, hay muchos puntos de vista posibles, así que ¡os invitamos a dar vuestra opinión en los comentarios!

Breixo Gómez

Apasionado del Hardware, exigente con la calidad de los productos. Intento aprender lo máximo cada día. No dudes en dejarme cualquier duda o sugerencia en los comentarios ;)
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