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SSD PCIe 4.0 ¿merece la pena realmente?

Los SSD PCIe 4.0 llegaron al mercado en 2019 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!

¡Artículo actualizado en 2023! Con el paso del tiempo los SSD PCIe 4.0 se han abaratado, ¿serán ahora más recomendables?

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

Las últimas plataformas de Intel y AMD soportan SSD PCIe 4.0. En concreto, tenemos soporte en procesadores AMD Ryzen 3000 y superiores (con placas B550 o superiores), AMD Threadripper 3000 y superiores, y AMD Epyc de 2ª generación «Rome» y superiores.

En cuanto a Intel, hay soporte para SSD PCIe 4.0 a partir de su 11ª generación de procesadores con el socket LGA1200, y continúa en las generaciones siguientes.

¡Ojo porque tanto en Intel como AMD ya hay soporte para SSD PCIe 5.0! Es a partir de la 12ª generación de Intel y el Socket AM5 de AMD.

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.

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.

¿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.

Ahora, se ha ido más allá con SSD como el MSI Spatium M480 que llega a 7000MB/s.

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

Para hacerlo más ameno lo desglosaremos en varias secciones.

En equipos gaming, ¿mejora?

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 la mayoría de juegos, el ancho de banda utilizado del SSD no llega a superar los niveles de SSD PCIe 4.0. Por ello, en general no hay una mejora considerable.

No obstante, esto está cambiando con la llegada de tecnologías como Microsoft DirectStorage, por lo que no debemos descartar la necesidad de un SSD PCIe 4.0 para gaming.

Productividad y aplicaciones

Ya hemos visto que para juegos y diversos usos normales y de productividad el impacto de PCIe 4.0 es algo discreto. No obstante, sí hay casos donde podría ser más interesante.

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.

¿Y qué hay de los PCIe 4.0? En todas estas tareas donde vemos un beneficio en SATA vs NVMe, también veremos un importante beneficio al pasar de PCIe 3.0 a 4.0.

Ojo: un SSD 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 mayor. Recuerda que el bus PCIe es la «autopista» por donde van los datos, cuya velocidad máxima estamos incrementando, pero al final todo depende del SSD en sí.

Por ejemplo, el Kingston NV2 es un SSD PCIe 4.0 con rendimiento propio de 3.0. Esto es algo poco común pero posible, así que ojo.

¿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 en el SSD 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 general, la recomendación es comprar un SSD con disipador o una placa base que permita disipación

¿Cuánto cuesta un SSD PCIe Gen4?

Cada nueva generación de SSD PCIe llega con un precio bastante elevado, y por suerte luego los precios se asientan y se vuelven normales. Es lo que ocurre con los SSD PCIe 4.0, que son todavía algo más caros que los 3.0 pero nada que ver con hace un par de años.

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Última actualización el 2024-05-19

Concretamente, podemos encontrar modelos de 1TB en 2023 por alrededor de 60 euros. Esto son apenas 10 o 15 euros más que un SSD PCIe 3.0 de gama media-baja. Vamos, que realmente merecen la pena a día de hoy.

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 SSD.

Palabras finales y conclusión acerca de los SSD PCIE 4.0

La llegada del PCIe 4.0 supuso que se llegase a cotas de rendimiento sin precedentes en los SSD NVMe sin hacer uso de configuraciones RAID. Esto vino acompañado de unos precios bastante altos, y problemas de calentamiento. ¿Os suena? Es lo que está pasando este año 2023 y 2024 con los SSD PCIe 5.0.

Cada vez que se mejora la versión PCI Express en los SSD, los aumentos de rendimiento no justifican los precios extra. Pero simplemente con el paso de los meses, se van convirtiendo en la opción más idónea posible. Eso es lo que ha pasado con los SSD PCIe Gen4.

Cuando escribí este artículo en 2020, apenas estaba justificado comprar un SSD NVMe debido a que los SATA eran mucho más baratos. Ahora es al revés: los NVMe son tan baratos que comprar un SSD SATA no tiene sentido.

En este contexto, los NVMe Gen3 se quedan para PC de gama media donde hay que ahorrar presupuesto, y los Gen4 como recomendación general. ¡Así de simple!

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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