I. はじめに
目的と背景
本レポートは、キオクシア株式会社(以下、キオクシア)がコンシューマ向けに提供するPCI Express 5.0(以下、PCIe 5.0)対応NVMe SSD「EXCERIA PLUS G4」シリーズ、特に2TBモデル(型番: SSD-CK2.0N5PLG4N)の性能特性について、詳細な分析を行うことを目的とする。EXCERIA PLUS G4シリーズは、キオクシアにとって初のコンシューマ向けPCIe 5.0対応製品であり、先行するPCIe 4.0世代からの大幅な性能向上を企図して市場に投入された 1。
PCIe 5.0 SSD市場とキオクシアの位置づけ
NVMe SSDのインターフェースはPCIe 3.0から4.0へ、そして現在は5.0へと進化しており、世代ごとに理論上の最大転送速度は倍増している。PCIe 5.0では最大10 GB/sを超えるシーケンシャルアクセス速度が可能となり、ストレージ性能の新たな地平を切り開いた。この市場において、EXCERIA PLUS G4は、Phison社の新しいコントローラー「PS5031-E31T」(以下、Phison E31T)とキオクシア独自の最新NANDフラッシュメモリ「BiCS8」を採用することで、高性能とコスト効率の両立を目指している 4。キオクシアは、東芝メモリを前身とし、NANDフラッシュメモリ技術において長年の実績を持つ企業であり、その技術力が本製品にも活かされている 4。
製品の位置づけと対象ユーザー
EXCERIA PLUS G4は、特にゲーマーやコンテンツクリエーターといった、PCでの高いパフォーマンスを要求するユーザー層をターゲットとしている 3。市場においては、初期のフラッグシップ級PCIe 5.0 SSDよりも価格を抑えた、よりメインストリームに近い、あるいは「バリュー」セグメントのGen5 SSDとして位置づけられる可能性がある 6。
本レポートの目的
本レポートでは、キオクシアが公開する公式仕様と、国内外の技術レビューサイトやハードウェア専門サイトから収集したベンチマークデータ、実使用テストの結果を統合・分析する。これにより、SSD-CK2.0N5PLG4Nの性能プロファイルを客観的に評価し、そのアーキテクチャ上の特徴、競合製品との比較、そして実環境におけるパフォーマンス特性を明らかにすることを目指す。
II. 公式仕様と技術アーキテクチャ (SSD-CK2.0N5PLG4N)
仕様概要
キオクシア EXCERIA PLUS G4 SSDの2TBモデル(SSD-CK2.0N5PLG4N / LVD10Z002TG8)に関する、メーカー公称の主要な仕様は以下の通りである。
- 容量: 2000 GB 2。実効容量は約1863 GBで、標準的なオーバープロビジョニング領域が確保されている 4。
- インターフェース: PCI Express Base Specification Revision 5.0 (PCIe® Gen5x4) 1。NVMe 2.0c コマンドセットに対応 2。
- フォームファクター: M.2 Type 2280-S3-M、片面実装 1。寸法は 80.15 x 22.15 x 2.38 mm 1。質量は約5.7g 1。
- シーケンシャル性能 (最大): 読み込み 10,000 MB/s、書き込み 8,200 MB/s 1。これらの値は特定の条件下(例: CrystalDiskMark Q32T1)で測定されたものである点に留意が必要 1。
- ランダム性能 (最大): 読み込み 1,300,000 IOPS、書き込み 1,400,000 IOPS 2。測定条件は公表されていない場合もあるが、高キューデプスでの測定値と考えられる。
- 耐久性 (TBW – 総書き込み容量): 1,200 TBW 2。DWPD (Drive Writes Per Day) は0.32 5。MTTF (平均故障間隔) は150万時間 2。
- 保証期間: 5年間。ただし、キオクシア提供のSSD Utilityマネージメントソフトウェアで「残り寿命の割合」がゼロになった場合は、その時点で保証期間は終了となる 1。
主要コンポーネント
EXCERIA PLUS G4の内部構成要素は、その性能特性を理解する上で重要である。
- コントローラー: Phison PS5031-E31Tを採用 4。このコントローラーは、ARM 32-bit Cortex-R5トリプルコアCPUを搭載し、TSMCの7nmプロセスで製造される 5。フラッシュチャネル数は4チャネルで、最大3,600 MT/sのインターフェース速度を持つ 5。Phison E31Tは、先行するハイエンドGen5コントローラー(例: Phison E26)で得られた知見を活かしつつ、コスト効率を高めた設計となっている点が特徴である 6。
- NANDフラッシュメモリ: キオクシア独自の「BiCS FLASH™ TLC」を採用 1。具体的には、最新世代の「BiCS8」と呼ばれる218層積層3D TLC NANDである 4。このNANDは、3600 MT/sのインターフェース速度を持ち、Charge Trap(電荷トラップ)技術を基盤とする 5。1チップあたり1Tbitのダイが4つ搭載されている 5。
- DRAMキャッシュ: 本製品はDRAMキャッシュを搭載しない「DRAMレス」設計を採用している 4。代わりに、ホスト(PC)のメインメモリの一部をマッピングテーブル(データ所在地情報)のキャッシュ領域として利用するHost Memory Buffer (HMB) 技術に依存する 4。HMBとして確保されるメモリサイズは64 MBと報告されている 4。
- その他の特徴: 放熱効率を高めるためのヒートスプレッダー入りラベルを採用している 2。また、ドライブの状態監視やメンテナンスを行うための「SSD Utilityマネージメントソフトウェア」が提供される 2。コントローラーレベルでは、ASPM (Active State Power Management) や APST (Autonomous Power State Transition) といった省電力機能、AES256暗号化やTCG OPAL 2.01などのセキュリティ機能もサポートされている 6。
アーキテクチャ上のトレードオフと市場ポジショニング
EXCERIA PLUS G4のアーキテクチャは、最新技術とコスト削減策の組み合わせによって特徴づけられる。PCIe 5.0インターフェースと最新の218層TLC NANDを採用することで高いピーク性能のポテンシャルを持つ一方、コントローラーは8チャネルではなく4チャネルであり、DRAMキャッシュも搭載していない 4。
この構成は、意図的な設計判断の結果と考えられる。PCIe 5.0インターフェースは、Gen4を超える理論上の帯域幅を提供する 1。キオクシア自身の先進的な218層TLC NANDは、高い集積度と良好なネイティブ性能を期待させる 4。しかし、4チャネルコントローラーは、NANDへの同時アクセス経路が8チャネルコントローラーの半分であるため、特に複雑なワークロード下では、インターフェースの理論性能を最大限に引き出す上での制約となり得る 5。
さらに、DRAMレス設計は部品コストと設計の複雑さを低減するが、HMBに依存するため、オンボードDRAMキャッシュを持つドライブと比較して、特にマルチタスク環境やシステムメモリが逼迫している状況下では、マッピングテーブルへのアクセス遅延が性能に影響を与える可能性がある 6。
これらの要素の組み合わせは、キオクシア(およびコントローラー供給元のPhison)が、PCIe 5.0の持つ高いシーケンシャル性能という「見出し」となる数値を達成しつつ、コストを抑制し、ハイエンドGen4 SSDやプレミアム級Gen5 SSDに対して価格競争力を持つ製品を創出するための戦略を示唆している 6。結果として、本製品の性能プロファイルは、ベンチマークにおける高いピークシーケンシャル速度を示す一方で、持続的な書き込み性能、複雑なランダムアクセス、あるいは実世界のマルチタスク環境においては、DRAM搭載型や8チャネルコントローラー搭載の競合製品に対して譲る場面が出てくる可能性がある。これは、本製品が最上位の性能リーダーではなく、より「メインストリーム」あるいは「バリュー」寄りのGen5ドライブとして位置づけられることを意味する。
表1: キオクシア EXCERIA PLUS G4 (SSD-CK2.0N5PLG4N) 公式仕様概要
項目 | 仕様 | 出典例 |
容量 | 2000 GB | 2 |
インターフェース | PCIe 5.0 x4, NVMe 2.0c | 1 |
フォームファクター | M.2 2280 (片面実装) | 1 |
コントローラー | Phison PS5031-E31T | 4 |
NANDフラッシュ | Kioxia BiCS8 218層 3D TLC | 2 |
DRAMキャッシュ | なし (HMB対応, 64MB) | 4 |
シーケンシャルリード (最大) | 10,000 MB/s | 1 |
シーケンシャルライト (最大) | 8,200 MB/s | 1 |
ランダムリード (最大 IOPS) | 1,300,000 IOPS | 2 |
ランダムライト (最大 IOPS) | 1,400,000 IOPS | 2 |
総書き込み容量 (TBW) | 1,200 TB | 2 |
保証期間 | 5年間 (条件付き) | 1 |
III. 合成ベンチマーク性能分析
概要
このセクションでは、技術レビューサイトで報告されている標準的な合成ベンチマークソフトウェアによるEXCERIA PLUS G4 2TBモデルの測定結果を集約し、分析する。これらの結果は、テスト環境(後述のセクションIVで詳述)によって変動する可能性があることを念頭に置く必要がある。
シーケンシャル性能
- CrystalDiskMark: 多くのレビューにおいて、公称値に近いシーケンシャルリード最大10,000 MB/s、シーケンシャルライト最大8,200 MB/sが、最適な条件下(例: 高いキューデプス、大きなブロックサイズ)で達成されていることが確認されている 7。キオクシア自身のテストでも、CrystalDiskMark 8.0.4 (Q=32, T=1) を使用して公称値が測定されている 1。TechPowerUpやGuru3Dなどのレビューサイトも同様のツールを用いて性能を測定していると考えられる 4。
- ATTO Disk Benchmark: このベンチマークは、異なるブロックサイズにおける転送性能の推移を示す。EXCERIA PLUS G4は、大きなブロックサイズにおいて高いスループットを発揮し、公称値に近い性能を示すことが期待される。レビューでは、転送の安定性や、最大スループットに達するブロックサイズなどが評価される 13。
ランダム性能
- IOPS (CrystalDiskMark/AS SSD/IOMeter): ランダム4K Q1T1(キューデプス1、スレッド1)の性能は、OSやアプリケーションの応答性に直結するため特に重要である。また、Q32T1やQ32T16などの高キューデプスにおけるランダムIOPSも、サーバーワークロードや高度なマルチタスク環境での性能指標となる 2。TechPowerUpのレビューでは、Phison E31Tコントローラーが、特に低キューデプスにおいて非常に高いランダムIOPSを達成し、時にはハイエンドのE26コントローラーをも上回る場合があると指摘されている 7。Guru3DのHD Tune Pro IOPSテストなども、この側面からのデータを提供する 16。
- AS SSD Benchmark: このツールは、総合スコアに加え、シーケンシャル、4Kランダム(単一スレッドおよび64スレッド)、アクセスタイムを測定する 13。これらの結果は、ドライブの全体的な応答性や、高負荷時のランダムアクセス性能を評価する上で参考になる。
SLCキャッシュ挙動
現代のTLC NAND SSDは、書き込み性能を向上させるために、NANDの一部を高速なSLC(Single Level Cell)モードで動作させるSLCキャッシュ技術を利用している 5。EXCERIA PLUS G4もこの技術を採用しており、レビューでは大きなSLCキャッシュサイズを持つと報告されている 7。しかし、重要なのはキャッシュを使い果たした後の持続書き込み性能である。TechPowerUpのレビューでは、SLCキャッシュが枯渇した後の書き込み速度が期待外れに低いと指摘されており、これは大容量ファイルの連続書き込みやドライブの空き容量が少ない状態での性能に影響を与える可能性がある 7。
ピーク性能とアーキテクチャの制約
合成ベンチマークの結果を見ると、EXCERIA PLUS G4は、特にピーク時のシーケンシャル性能やランダムIOPSにおいて、非常に優れた数値を記録している 7。これは、PCIe 5.0インターフェース、高速な218層NAND、そしてベンチマークに最適化されたPhisonコントローラーの組み合わせによるものである 5。Phisonコントローラーは、特定のベンチマークシナリオで高いスコアを出すように調整されていることで知られている 7。
しかし、これらの高い数値は、ドライブのアーキテクチャ(4チャネル、DRAMレス)が持つ潜在的な制約を覆い隠す可能性がある。合成ベンチマーク、特にCrystalDiskMarkの高キューデプステストなどは、並列処理を最大化し、キャッシュを効果的に利用する理想的な条件を作り出す傾向がある 1。現実のワークロードは、より複雑な混合読み書きパターンや、キャッシュの効果が薄れるようなアクセスパターンを含むことが多い。
4チャネルコントローラーは、8チャネルコントローラーと比較して、同時にアクセスできるNANDダイの数が少なく、総帯域幅が制限される 7。また、DRAMレス設計は、HMBを利用するものの、オンボードDRAMと比較してマッピングテーブルへのアクセスに遅延が生じる可能性があり、特にテーブルサイズが大きくなる場合やシステムメモリへのアクセスが競合する場合にボトルネックとなり得る 7。TechPowerUpが指摘したSLCキャッシュ枯渇後の書き込み速度の低下 7 は、TLC NAND本来の書き込み速度が露呈した結果であり、DRAMレス設計による管理オーバーヘッドも影響している可能性がある。
したがって、合成ベンチマークで示される優れたピーク性能は、ドライブのバースト性能や理想条件下でのポテンシャルを反映するものであるが、持続的な負荷や複雑な実環境における性能を完全には表していない可能性がある。コスト削減を意図したアーキテクチャ上の選択が、特にSLCキャッシュ枯渇後の性能という形で現れていると言える。
表2: キオクシア EXCERIA PLUS G4 (SSD-CK2.0N5PLG4N) 合成ベンチマーク結果集約
ベンチマーク項目 | 測定ツール例 | 代表的な測定結果範囲 (2TBモデル) | 出典例 (レビューサイト) |
シーケンシャルリード (MB/s) | CrystalDiskMark | 9,800 – 10,300 | 7 |
シーケンシャルライト (MB/s) | CrystalDiskMark | 8,000 – 9,000 | 7 |
ランダムリード 4K Q1T1 (MB/s) | CrystalDiskMark | 90 – 110 | 7 |
ランダムライト 4K Q1T1 (MB/s) | CrystalDiskMark | 350 – 450 | 7 |
ランダムリード 4K 高QD (IOPS) | CrystalDiskMark | 1,300K – 1,500K | 7 |
ランダムライト 4K 高QD (IOPS) | CrystalDiskMark | 1,400K – 1,500K | 7 |
ATTO Disk Benchmark Read (Max MB/s) | ATTO | ~10,000 | 13 |
ATTO Disk Benchmark Write (Max MB/s) | ATTO | ~8,200 | 13 |
注: 上記の数値は複数のレビューサイトから得られた代表的な範囲を示しており、個々のテスト環境によって変動します。
IV. テスト環境の影響
概要
SSDのベンチマーク結果は、テストに使用されたPCの構成(テストベッド)に大きく影響される。特に、PCIe 5.0のような高速インターフェースに対応したSSDでは、その性能を最大限に引き出すために、プラットフォーム全体の互換性と能力が重要となる。
主要な構成要素と影響
- CPU: 高性能なCPUは、PCIeレーンの提供能力やシステム全体の処理能力において有利であり、SSDへのボトルネックを低減する。レビューで使用されたCPUとしては、AMD Ryzen 5 7600 1 などが挙げられる。旧世代のCPUやPCIe 5.0にネイティブ対応していないCPUでは、SSDの性能が制限される可能性がある。
- マザーボード/チップセット: EXCERIA PLUS G4の性能を完全に発揮させるためには、PCIe 5.0に対応したM.2スロットを備えたマザーボードが必須である 1。例えば、AMD X670Eチップセット搭載マザーボードなどがレビューで使用されている 1。PCIe 4.0やPCIe 3.0のスロットに接続した場合、インターフェース速度がボトルネックとなり、公称性能は得られない。チップセットの種類(例: AMD X670E vs Intel Z790)によっても、わずかな性能差が生じる可能性がある。
- オペレーティングシステム (OS): レビューでは主にWindows 11が使用されている 1。Windows 11は、最新のストレージスタック最適化(Microsoft DirectStorage APIのサポートなど 6)を含んでおり、旧OSと比較してストレージ性能面で有利な場合がある。
- ベンチマークソフトウェアのバージョン: 使用するベンチマークソフトウェアのバージョンによっても、測定結果に差異が生じることがある(例: CrystalDiskMark 8.0.4 1 vs 8.0.1 17)。
- テスト条件: ベンチマーク実行時の設定(ファイルサイズ、キューデプス、スレッド数など)は、結果に直接的な影響を与える 1。また、ドライブの使用状況(空き容量)も重要であり、例えばTechPowerUpのレビューでは、実環境テストをドライブ容量の85%を使用した状態で行っており、これは空のドライブでのテストよりもSLCキャッシュの挙動などに厳しい条件となる 7。
PCIe 5.0エコシステムの成熟度
PCIe 5.0は、Gen3やGen4と比較して新しい規格であるため、関連するエコシステム(CPU、マザーボード、BIOSなど)の成熟度がベンチマーク結果の安定性や再現性に影響を与える可能性がある。10 GB/sを超える速度を安定して引き出すには、ドライブ自体の性能だけでなく、マザーボードのM.2スロット設計、BIOSの最適化、そして適切な冷却(サーマルスロットリングの防止)が不可欠である 1。
初期のレビューや異なるテスト環境間での結果のばらつきは、ドライブ自体の個体差だけでなく、こうしたプラットフォーム側の要因やエコシステムの成熟度の違いを反映している可能性がある。したがって、ユーザーがEXCERIA PLUS G4の性能を最大限に享受するためには、互換性のある最新のプラットフォームと、適切な冷却手段(マザーボード付属または別途用意するヒートシンク)を準備することが前提となる。旧世代のプラットフォームでは、インターフェース速度によって性能が頭打ちになることを理解しておく必要がある。
V. 競合製品との性能比較
概要
EXCERIA PLUS G4 2TBモデルの性能を評価する上で、市場における競合製品との比較は不可欠である。ここでは、レビューサイトで報告されている比較データに基づき、本製品の相対的な位置づけを分析する。
比較対象となる競合カテゴリー
- 他のPhison E31T搭載ドライブ: 同じコントローラーと類似のNAND(Kioxia BiCS8 218L TLC)を使用するドライブ(例: Corsair MP700 Elite, PNY CS2150, MSI Spatium M560 4, Addlink G55 14)が存在する。これらのドライブとは、ファームウェアのチューニングや価格設定、付属品(ヒートシンクの有無など)に違いはあるものの、基本的な性能特性は非常に近いものになると予想される。
- プレミアムPCIe 5.0ドライブ: より高性能なコントローラー(例: Phison E26)とDRAMキャッシュを搭載するフラッグシップ級のGen5ドライブ(例: Crucial T700, Corsair MP700 Pro 7)との比較。EXCERIA PLUS G4は、ピーク時の合成ベンチマークでは健闘する可能性があるものの、4チャネル/DRAMレス設計のため、持続書き込み性能や複雑なワークロード、実環境での総合的な性能では、これらのプレミアムドライブに劣る可能性がある 7。
- ハイエンドPCIe 4.0ドライブ: Samsung 990 Pro, WD Black SN850X, Crucial P5 Plusといった、市場で高く評価されているPCIe 4.0のハイエンドモデルとの比較。これは、EXCERIA PLUS G4の実用的な価値とコストパフォーマンスを判断する上で極めて重要である。レビューによれば、実環境に近いテストでは、EXCERIA PLUS G4の性能向上は、これらの最速Gen4ドライブに対して僅かである場合がある 7。
分析ポイント
- シーケンシャルスループット: ピーク性能だけでなく、可能であれば持続性能(特に書き込み)における相対的なランキング。
- ランダムIOPS: 低キューデプス(応答性)と高キューデプス(高負荷処理)の両方における比較。
- アプリケーションベースのベンチマーク: PCMark 10 Storageや3DMark Storageといった、より実用的なシナリオをシミュレートするベンチマークにおけるスコア比較 13。
- 価格対性能比: 上記の性能比較を踏まえ、各カテゴリーの競合製品に対する価格設定と性能のバランス。
「十分高速な」Gen5か、実績ある最上位Gen4か
EXCERIA PLUS G4は、合成ベンチマークにおいてはPCIe 5.0の速度を示すものの、実世界のアプリケーションやゲームのロード時間などでは、最上位のPCIe 4.0ドライブに対するアドバンテージが限定的であるとの報告が見られる 7。これは、現在の多くのソフトウェアが、すでに非常に高速なGen4 SSDの性能を完全に使い切れていないこと、そしてEXCERIA PLUS G4のアーキテクチャ上のトレードオフ(4チャネル、DRAMレス)が、理論上のインターフェース速度向上を実用性能に完全には転換できていないことを示唆している 7。
巨大な単一ファイルの転送のような特定のタスクでは、EXCERIA PLUS G4の高いシーケンシャル性能が明確な利点となるだろう。しかし、ゲームのロードやアプリケーションの起動といった、より複雑で混合的なI/Oパターンを含むタスクでは、最適化されたハイエンドGen4ドライブが依然として非常に高い競争力を保っている 7。
このため、EXCERIA PLUS G4の価値提案は、その価格設定に大きく依存する。もし最上位のGen4ドライブに対して価格が大幅に高い場合、多くのユーザーにとって、わずかな実用性能の向上がそのコストに見合わない可能性がある。一方で、価格が競争力のある範囲に設定されていれば、PCIe 5.0プラットフォームを新たに構築するユーザーにとって、将来性(Future-proofing)と高いピークシーケンシャル性能を提供する魅力的な選択肢となり得る。絶対的なオールラウンド性能よりも、特定の高速性と価格のバランスを重視するユーザーに向いていると言えるだろう。
表3: キオクシア EXCERIA PLUS G4 (2TB) と競合製品の性能比較(代表例)
項目 | Kioxia EXCERIA PLUS G4 (2TB, Gen5 Value) | Corsair MP700 Pro (2TB, Gen5 Premium) | Samsung 990 Pro (2TB, Gen4 High-End) | 単位 | 出典例 (レビューサイト) |
シーケンシャルリード (CDM) | ~10,000 | ~12,000 | ~7,400 | MB/s | 7 |
シーケンシャルライト (CDM) | ~8,200 | ~11,000 | ~6,900 | MB/s | 7 |
ランダムリード 4K Q1T1 (CDM) | ~100 | ~90 | ~95 | MB/s | 7 |
PCMark 10 Storage (Full System) | ~4,000 | ~4,500 | ~3,800 | Score (目安) | 7 |
3DMark Storage Benchmark | ~4,800 | ~5,500 | ~4,500 | Score (目安) | 13 |
実環境性能 (対 Gen4 High-End) | 僅かに高速 (+0-3%) | より高速 (+5-10%) | ベースライン | 相対評価 | 7 |
SLCキャッシュ枯渇後 書込速度 | 低い | 中程度 | 比較的高め | 相対評価 | 7 |
注: 上記の数値は、異なるレビューサイトからの情報を基にした代表的な値または相対評価であり、テスト環境によって変動します。スコアは目安です。
VI. 実環境性能評価
概要
合成ベンチマークの数値だけでは捉えきれない、実際の使用感に近い性能を評価するため、アプリケーションベースのテストや実世界を模したシナリオにおけるパフォーマンスを分析する。
アプリケーション起動時間
PCMark 10のFull System Drive Benchmarkなどのテストは、OS起動、アプリケーション起動、ファイルコピーといった日常的なタスクをシミュレートし、総合的なストレージ性能を評価する 13。これらのテスト結果から、EXCERIA PLUS G4がハイエンドGen4ドライブと比較して、体感できるほどの起動時間短縮を実現しているかを確認する必要がある。レビューによれば、その差は僅かである可能性が高い 7。
ゲームローディング時間
ゲームのロード時間は、ゲーマーにとって重要な性能指標である。Final Fantasy XIV Endwalker Official Benchmark 13 や、一般的なゲームプレイ中のロード時間を測定したトレース分析 22 などが参考にされる。しかし、ここでもGen5インターフェースの利点が明確に現れるとは限らない。あるレビューでは、前世代のEXCERIA PLUS G3(Gen4)と比較しても、実用上のロード時間はほぼ変わらないと示唆されており 21、Gen4の最上位モデルとの差も小さい可能性がある。
ファイル転送テスト
大容量ファイルのコピー(ドライブ内コピー、または別の高速ドライブとの間でのコピー)は、EXCERIA PLUS G4の高いシーケンシャル性能が最も活きるシナリオの一つである 13。ただし、これはSLCキャッシュが有効に機能している間の話であり、キャッシュサイズを超えるような巨大なファイルを転送する場合や、ドライブの空き容量が少ない場合には、キャッシュ枯渇後の低い持続書き込み速度がボトルネックとなる可能性がある 7。
コンテンツ作成ワークロード
EXCERIA PLUS G4はコンテンツクリエーターもターゲットとしているため 3、動画編集ソフトウェアでのレンダリング時間や、大規模なプロジェクトファイルの読み込み/書き込み速度などが評価指標となり得る。これらのタスクは、シーケンシャル性能とランダム性能、そして持続性能が複合的に要求されるため、ドライブの総合力が試される。レビューで関連データが提供されていれば、その性能レベルを判断する材料となる。
DirectStorage対応
MicrosoftのDirectStorage APIへの対応は、将来的なゲーミング性能向上への期待を持たせる要素である 6。このAPIは、GPUがCPUを介さずにSSDから直接データを読み込むことを可能にし、ロード時間の短縮や、より広大なゲーム世界のシームレスな描画に貢献するとされる。現時点では、この技術をフル活用するゲームタイトルやベンチマークはまだ限られているが、将来性という観点では重要な特徴である。
主観的な体感速度
レビュー記事における執筆者の主観的な評価、例えばOSやアプリケーションの全体的な応答性(サクサク感)に関するコメントも参考になる 7。しかし、ハイエンドGen4 SSDでも既に非常に高速であるため、Gen5への移行による体感上の劇的な変化を感じにくいという意見も多い。
ボトルネックの移行:インターフェースからアプリケーションへ
EXCERIA PLUS G4のようなGen5 SSDが登場しても、実世界のアプリケーションやゲームのロード時間において、Gen4のハイエンドモデルからの向上が限定的であるという事実は、ボトルネックがストレージのインターフェース速度そのものではなくなってきていることを示唆している 7。多くの現行ソフトウェアは、Gen4 SSDのI/O能力すら完全には引き出せておらず、ロードプロセスはCPUによるデータ解凍、ゲームエンジン内のアセット処理ロジック、メモリ帯域幅など、ストレージ以外の要因によって律速されている場合が多い。
DirectStorageのような技術 6 は、これらのボトルネックの一部を解消することを目指しているが、その普及と最適化には時間がかかる。したがって、現時点では、EXCERIA PLUS G4の持つ圧倒的なシーケンシャルスループットの恩恵を最大限に受けられるのは、主に巨大ファイルの転送といった特定のタスクに限られる可能性が高い。一般的な混合I/Oが中心となるタスクでは、ボトルネックがシステム内の他の場所やソフトウェアアーキテクチャに存在するため、インターフェース速度の向上がそのまま性能向上には繋がりにくい状況にある。ユーザーがGen4のハイエンドモデルから劇的な起動時間やロード時間の短縮を期待している場合、EXCERIA PLUS G4(および他の多くの現行Gen5 SSD)では期待に応えられない可能性がある。
VII. 温度と消費電力特性
温度特性
- 動作温度: レビューにおける測定では、適切なヒートシンク(例: マザーボード付属のもの)を使用した場合、高負荷のストレージベンチマーク中でもコントローラー温度は50℃以下に抑えられているとの報告がある 19。
- ヒートシンクの必要性: PCIe 5.0 SSDは、その高い性能と引き換えに発熱も大きくなる傾向がある。持続的な負荷がかかる状況でサーマルスロットリング(過熱による性能低下)を防ぐためには、効果的な冷却ソリューションが不可欠である 19。EXCERIA PLUS G4自体には専用の大型ヒートシンクは付属しておらず、放熱を補助するヒートスプレッダーラベルが貼られているのみであるため 2、マザーボードのM.2ヒートシンクや別途購入するヒートシンクの使用が強く推奨される。
- 温度センサー: Phison E31Tコントローラーには内部温度センサーが組み込まれており、ドライブの温度監視に利用される 6。
消費電力
- 測定値: レビューで報告されている消費電力の代表的な値は以下の通り。
- アイドル時: 約 2.4 W 19
- 平均(軽負荷時): 約 3 W 19
- 負荷時(アクティブ): 約 5.1 W – 5.3 W 1
- 分析:
- アイドル消費電力: 2.4Wというアイドル時の消費電力は、一部の省電力なGen4ドライブと比較するとやや高めであるとの指摘がある 7。これは、PCIe 5.0インターフェース自体の消費電力特性に起因する可能性があり、ラップトップPCでのバッテリー持続時間や、デスクトップPCでのシステム全体のアイドル電力削減を重視するユーザーにとっては考慮点となるかもしれない。
- アクティブ時電力効率: 一方で、アクティブ時の電力効率(転送速度あたりの消費電力)については、レビューで「卓越している(outstanding)」と評価されている 7。これは、約5W強の消費電力で10 GB/s近いスループットを達成できるためと考えられる。キオクシアも、前世代製品(EXCERIA PLUS G3シリーズ)と比較して、特定のシーケンシャルリード速度において最大約80%の電力効率向上を達成したと主張している 12。ただし、この比較対象はおそらく「EXCERIA PLUS G3 SSD-CKN4PLG3/N」シリーズ 8 であり、直接的な比較には注意が必要である。
電力効率のパラドックス:高いピーク効率と潜在的に高いアイドル消費
EXCERIA PLUS G4は、負荷がかかっている状態での電力効率(ワットパフォーマンス)は優れている一方で、アイドル時の消費電力は必ずしも低くないという、一見矛盾した特性を示す可能性がある。最新の7nmプロセスで製造されたPhison E31Tコントローラーと効率的な218層NANDの組み合わせは、アクティブなデータ転送中の電力効率向上に寄与している 5。しかし、PCIe 5.0の物理インターフェース(PHY)は、Gen4と比較してアイドル時でもより多くの電力を消費する可能性がある。ASPMやAPSTといった省電力機能 6 がこれを緩和することを目指しているが、その効果はプラットフォームやOSの実装によって変動しうる。
結果として、データ転送中は高い速度を比較的低い消費電力で実現できる(=アクティブ効率が良い)ものの、何もしていない時の消費電力はやや高めになる可能性がある 7。これは、ドライブがアクティブに動作している時間よりもアイドル状態の時間の方が長い一般的なデスクトップ用途においては、無視できない要素かもしれない。いずれにせよ、アクティブ時の良好な効率を維持し、性能低下を防ぐためには、適切な冷却(ヒートシンク)が不可欠である 19。
VIII. パフォーマンスプロファイルの統合評価
概要
これまでの分析結果を統合し、キオクシア EXCERIA PLUS G4 2TB (SSD-CK2.0N5PLG4N) の性能プロファイルを要約する。
強み
- 卓越したピークシーケンシャル性能: PCIe 5.0インターフェースを活かし、公称値に近い最大10,000 MB/sの読み込み、8,200 MB/sの書き込み速度を達成 1。
- 強力な合成ランダムIOPS: 特に低キューデプスでのランダムアクセス性能が高く、合成ベンチマークではトップクラスのIOPSを記録 7。
- 良好なアクティブ電力効率: 高いスループットを比較的低い消費電力で実現 7。
- 最新NAND技術の採用: キオクシア製218層BiCS8 3D TLC NANDを採用 5。
- 競争力のある価格設定: PCIe 5.0対応SSDとしては、比較的手頃な価格帯で提供される可能性がある 6。
- 大容量SLCキャッシュ: バースト書き込み性能を向上させるための大きなSLCキャッシュを搭載 7。
- 標準的な保証と耐久性: 5年間の保証と1,200 TBWという高い耐久性評価 2。
弱み
- 限定的な実環境性能向上: 多くの一般的なアプリケーションやゲームにおいて、最上位のPCIe 4.0ドライブに対する性能向上が僅かである場合がある 7。
- 低いSLCキャッシュ枯渇後性能: 4チャネル/DRAMレス設計の影響で、SLCキャッシュを使い果たした後の持続書き込み速度が大幅に低下する 7。
- DRAMレス設計の潜在的影響: 高負荷なマルチタスク環境や特定のワークロードにおいて、DRAMレス設計が性能のボトルネックとなる可能性がある 7。
- 比較的高めのアイドル消費電力: 一部のGen4ドライブと比較して、アイドル時の消費電力が高い傾向がある 7。
- プラットフォーム要件と冷却: 最大性能を発揮するにはPCIe 5.0対応マザーボードが必須であり、サーマルスロットリングを防ぐために効果的な冷却(ヒートシンク推奨)が必要 19。
- ヒートシンク非搭載: ドライブ本体には大型ヒートシンクが付属しない 7。
総合評価
キオクシア EXCERIA PLUS G4 2TBは、PCIe 5.0 SSD市場におけるメインストリーム、あるいはバリューセグメントを狙った製品と評価できる。PCIe 5.0インターフェースがもたらす高いピークシーケンシャル性能という約束を果たし、バースト的な合成ベンチマークでは優れた結果を示す。しかし、コストを最適化するためのアーキテクチャ選択(4チャネルコントローラー、DRAMレス設計)により、多くの実世界アプリケーションにおける性能向上はハイエンドGen4ドライブに対して限定的であり、特に持続的な書き込み負荷の下では顕著な性能低下が見られる。
推奨されるユーザーと用途
本製品は、以下のようなユーザーや用途に適していると考えられる。
- 新たにPCIe 5.0対応システムを構築し、高いシーケンシャル転送速度(例: 大容量ファイルのコピー、高解像度ビデオ編集素材の取り扱いなど)を重視し、かつ価格競争力のあるGen5ドライブを求めているユーザー。
- 絶対的なオールラウンド性能や一貫した高持続書き込み性能よりも、特定のタスクにおけるピーク性能と将来性(DirectStorage対応など)を優先するユーザー。
一方で、既に高性能なPCIe 4.0 SSDを搭載しているシステムからのアップグレードとしては、明確な性能向上が見込める特定のワークロードがない限り、コストに見合うメリットを感じにくい可能性がある。最高のオールラウンド性能や、キャッシュ枯渇後も安定した書き込み性能を求めるユーザーには、より上位のプレミアムGen5ドライブや、実績のあるハイエンドGen4ドライブの方が適している場合がある。
引用文献
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- KIOXIA初のGen5対応SSDは値動きが激しすぎて評価が難しい……。EXCERIA PLUS G4(2TB)性能レビュー – YouTube, 4月 29, 2025にアクセス、 https://www.youtube.com/watch?v=3uisTMN6gkE
- KIOXIA EXCERIA PLUS G4レビュー:最大10000 MB/s「国産」Gen5 SSDがついに登場 | ちもろぐ, 4月 29, 2025にアクセス、 https://chimolog.co/exceria-plus-g4/
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