SSDにおけるM.2、PCIe、SATA、NVMeの違いとは？

ソリッド・ステート・ドライブ、略してSSDの登場により、ストレージの世界では多くの変化がありました。つまり、ノートPC、デスクトップPC、携帯ゲーム機PCのストレージをアップグレードしようとしている場合、豊富な略語と戦うことになります。このような状況において、お客様に最適なドライブを見つけるお手伝いをいたします。

ストレージをアップグレードする際に最も重要なことの1つは、SATAとPCIeの違いです。これらは、SSDをPCに接続するための物理的接続であるSSDインターフェイスの2つの主要な種類です。お使いのPC、ラップトップ、またはデバイスがSATAインターフェイスしか搭載していない場合、アップグレードするにはそのインターフェイスをサポートするドライブが必要です。

SATAはSerial Advanced Technology Attachmentの略で、古い技術です。PCIeよりも幅広い互換性を提供する一方で、パフォーマンスに関しては老朽化が進んでいます。インターフェイスの理論上の最大スループットは約550MB/秒で、最新のPCIe 5.0ドライブは最大14,000MB/秒です。これはほぼ25倍のスループットだ。現在、一般的な物理SATAコネクタは2つあります：M.2とSATAです。M.2ドライブはソケットに直接差し込みますが、SATAコネクタを使用するドライブにはSATAケーブルが必要です。

そこで、より新しいインターフェイスが登場した：PCIe、すなわちPeripheral Component Interconnect Expressである。PCIeとは、Peripheral Component Interconnect Express（周辺機器間相互接続エクスプレス）の略称です。PCIeは最大4つのPCIeレーンでデータを転送できるのに対し、SATAはわずか1レーンに制限されています。このため、スループットに関してはPCIe規格の方が優れています。その上、PCIeは世代を重ねるごとに改善を続けており、インターフェイスのスループットは毎回ほぼ倍増しています。

以下の表は、SATA と PCIe がサポートする理論上の最大スループットを示しています。

NVMeはNon-Volatile Memory Expressの略で、フラッシュメモリの仕組みを最大限に活用するために設計された通信プロトコルです。NANDフラッシュはSSDで使用される基本的なメモリ・ストレージ技術であるため、これを最大限に活用することは理にかなっている。

基本的に、NVMeはフラッシュ・メモリの並列性によりよく機能し、PCIeインターフェースと組み合わせることで、上記の表に概説されている驚異的なスループットに近いものを提供することができる。CORSAIR MP700 PROなどは、最大12,000MB/秒の読み取り性能を提供します。

SSDの説明にM.2とある場合、それはドライブの物理的なフォームファクターを指しています。M.2は2012年に導入され、ノートPCで一時的に普及していたmSATA規格に代わるものとして設計されました。一般に、M.2の後に続く数字は、ドライブの物理的な大きさを定義しており、2桁の数字が幅を、2桁または3桁の数字が長さを表しています。例えば、2TB MP700 PRO M.2 2280は、幅22mm、長さ80mmのSSDです。

M.2フォーム・ファクターはさまざまな幅に対応していますが、PCでは基本的に22mm幅のドライブしか見かけません。しかし、Steam Deck、Asus ROG Ally、MSI Clawのような携帯ゲーム機の登場により、M.2 2230フォーム・ファクターがより一般的になりました。当社では、MP600 MINIという形で、このような携帯ゲーム機用M.2 2230 SSDを製造しています。

重要なのは、ドライブがM.2モデルだからといって、それがPCIe NVMeドライブであるとは限らないということです。M.2 SATAドライブも存在するため、その性能を最大限に引き出すには、システムに適したドライブを入手する必要があります。