PCIe と SATA: どの SSD インターフェイスを選択する必要がありますか?

ソリッド ステート ドライブは、ここ数年で大幅に改善されました。 5 年前、私たちのほとんどにとって高価だったものが、今でははるかに手頃な価格になりました。ただし、現時点では、さまざまな種類の SSD と利用可能なインターフェイスに関して多くの混乱があります。ほぼすべての SSD は、機械式ハード ドライブと比べて顕著なパフォーマンスの違いをもたらします。現在入手可能なのは SATA、NVMe、M.2 ベースの SSD が一般的ですが、どれが自分に適しているのか、どれが最高のパフォーマンスを発揮するのかがわかりません。まさにこれが、今日私たちがそれについて議論することにした理由です。さて、これ以上の苦労はせずに、 今日の SSD が利用できる 2 つの主要なインターフェイス、つまり SATA と PCI Express を比較してみましょう。

SATA と PCIe の比較

Serial ATA および Peripheral Component Interconnect Express は、現在市場で入手可能な SSD で広く使用されているインターフェイスです。これら 2 つのインターフェイスの間には多くの重要な違いがあり、消費者に大きな混乱を引き起こす可能性があります。そこで、これらの違いを見てみましょう。

1. つながり

シリアル ATA (SATA) は、現在 SSD の接続に使用されている最も普及しているインターフェイスです。このインターフェースはかなり昔から存在しています。機械式ハードドライブの接続に使用する SATA ケーブルをご存知ですか?これはまさに SATA ベースの SSD にも使用されるケーブルです。インターフェイスの最新の SATA III の最大スループットは 6 Gbps で、これはリアルタイム パフォーマンスで 600 MB/秒にほぼ相当します。 SATA III インターフェイスをベースとした SSD は、人気があり、SATA ベースのドライブを製造しているメーカーの数が多いため、現在市場で入手可能な SSD の中で最も低価格です 。これらの SSD は通常 2.5 インチで、オンラインで 50 ドルほどの低価格 で入手できます。

PCI Express インターフェイスは、ポイントツーポイント アーキテクチャを使用する高速シリアル拡張カード フォーマットです。これは、グラフィックス カードを接続するために誰もが使用するのと同じインターフェイスです。 PCIe ベースの SSD はマザーボードの拡張スロットに差し込まれ、データ接続と電源接続の両方を提供します。それでは、SSD におけるそれらの役割は何でしょうか? SATA ベースの SSD とは異なり、PCIe はより高速な信号と複数のレーンを通じて より多くの帯域幅 を実現できます。 PCIe ベースの SSD は、 周辺機器に直接接続できる ため、ケーブルを使用してマザーボードに接続する SATA の同等品よりもはるか に優れたパフォーマンスを発揮します が、その結果、遅延が長くなります。たとえば、 Samsung 960 Pro NVMe SSD は、 SATA ベースの Samsung 850 Pro の約 4 ～ 5 倍のパフォーマンスを誇ります。

2. パフォーマンス

SATA III の最大速度は 6 Gbps または 600 MB/秒であるため、SATA と PCIe のパフォーマンスの差は非常に大きくなります。一方、 PCI Express 3.0 の 2 レーンは 、SATA III ベースの SSD の 3 倍を超えるパフォーマンスを ほぼ 2000 MB/秒 で提供できます。これらすべてを実現しながら、 消費電力は SATA III SSD よりわずか 4% 多くなります 。これは明らかに PCIe インターフェイスの勝利です。

最も安価な PCIe ベースの SSD であっても、SATA ベースの SSD に比べてパフォーマンスが大幅に向上しており、ハイエンドのものを選択した場合でも、パフォーマンスはさらに向上します。現在のところ、SATA III インターフェイスは 、実際のパフォーマンス テストで約 550 MB/秒 に制限されているため、SSD の ボトルネックであると考えられています 。要求が非常に高く、よりパフォーマンスの高い SSD が必要な場合は、おそらく、どのインターフェイスを選択するべきかすでにわかっているでしょう。

3. SATA III SSD

SATA III SSD は 通常、 2.5 インチ フォーム ファクタ で入手でき、SATA ケーブルを使用してマザーボードに接続します。ケーブルを使用した間接的な接続の結果、待ち時間が長くなり、SSD の最大の可能性に影響を与える可能性があります。

M.2 はマザーボード上の新しいフォーム ファクター スロットで、 ラップトップなどのコンパクトなデバイスに小型の SSD を取り付けることができます。現在、このスロットはデスクトップでも使用されているいくつかの ATX、Micro-ATX、Mini-ITX マザーボードに採用されています。消費者の間では、M.2 SSD に関して多くの混乱が生じています。マザーボードの M.2 スロットには、SATA および PCIe レーンをスロットに接続できます。これは、使用しているマザーボードによって完全に異なります。それを確認するには仕様を詳しく調べる必要があります。

たとえば、 Samsung 850 EVO SSD は 、 2.5 インチ または M.2 フォーム ファクターで購入できます。これらの SSD は両方とも、どのフォーム ファクターを使用するかに関係なく、SATA III の最大速度は通常 600 MB/秒です。

4. PCIe SSD

Non-Volatile Memory Express (NVMe) は、 SSD がコンピュータの高速 PCIe バスを効果的に利用できるようにする急速に発展している通信プロトコルです。 PCIe は、グラフィックス カード、サウンド カード、Thunderbolt で使用されるものと同じインターフェイスです。 PCIe 3.0 は、レーンあたりほぼ 1 GB/秒を提供します 。 4 レーン スロット にカードを挿入すると、基本的に 4 倍の帯域幅 ( ほぼ 4 GB/秒) が得られます。これは、SATA ベースの SSD と比較しても、非常に高速です。実際、NVMe は、現在ほとんどの SATA ベースの SSD で使用されている AHCI プロトコルの代替として考えられています。現在 Alienware 15 R3 ラップトップに搭載している Samsung NVMe SSD のパフォーマンスを以下でご覧いただけます。

一方、前に説明した M.2 スロットでは、スロットに PCIe レーンを接続できます。そのため、PCIe ベースの M.2 SSD は、NVMe プロトコルを利用して驚異的な高速速度を実現し、 2000 MB/秒を超える速度を簡単に管理できます 。現在、世界最速のコンシューマー向け SSD は Samsung 960 Pro NVMe M.2 SSD で、 約 3500 MB/s の連続読み取り速度を実現します。これは、ハイエンド SATA III SSD が提供する 550 MB/秒から大幅に向上しています。 NVMe プロトコルは今後もさらに改善されるため、絶対的な最高の速度が必要な場合は、PCIe ベースの SSD を検討する必要があります。

これとは別に、インテルは、独自の 3D Xpoint テクノロジーをベースにした、インテル Optane メモリーと呼ばれる、より新しくてはるかに高速な SSD の開発に熱心に取り組んできました。 Optane は PCI Express に基づいていますが、Intel は、1 秒あたりの I/O 操作の点で、Optane は NAND ベースの NVMe SSD より 4.42 倍高速であると 主張しています。また 、Optane では遅延が 6.44 分の 1 に短縮されること も約束されています。現時点では購入できませんが、開発中であり、来年末までに発売される予定です。このことから、PCIe ベースの SSD が未来であるという事実を確信できます。

5. 価格設定

PCIe ベースのソリッド ステート ハード ドライブが SATA ベースのハード ドライブと比較してどれだけ高速であるかがわかりました。ただし、このようなパフォーマンスの向上にはすべてコストがかかります。 SATA III ベースの SSD の価格は大幅に下がっていますが。購入できる最速の SATA ベースの SSD を見ると、 Samsung 850 Pro の 2TB バージョン の価格は約 1000 ドルです。

一方、より新しく高速な NVMe SSD は、必要なストレージ容量に応じて数百ドルかかります。たとえば、 世界最速の Samsung 960 Pro SSD の 価格は、 2TB バージョン でほぼ 1200 ドル です。特に、ほとんどの PC やラップトップの価格が千ドル未満であるという事実を考慮すると、これは驚異的な速度に対して非常に高い価格設定です。ただし、それでも最高のものを購入したい場合は、以下のリンクから購入できます。

PCIe と SATA: どちらの SSD インターフェイスを選択する必要がありますか?

市場で入手可能なすべてのタイプの SSD の違いが理解できたので、どれを購入すればよいか明確になるはずです。私に言わせれば、それは完全にあなたのニーズ次第だと思います。 予算 が限られていて、適切な SSD ストレージが必要な場合は、 SATA ベースの SSD が最適です。ただし、システムの 将来性 を期待している場合は、 PCIe ベースの NVMe SSD が最適です。

関連項目: SSD と HDD: どちらが優れており、その理由は何ですか?

SSDにアップグレードしますか?

以上が、2 つの一般的な SSD インターフェイス、PCIe と SSD の違いでした。今すぐ簡単に選択できることを願っています。ということで、近い将来SSDに換装する予定はありますか？その場合は、SATA ベースの SSD と PCIe ベースの SSD のどちらを選択するかをお知らせください。以下のコメントセクションで、あなたの考えとあなたが目指しているものをお知らせください。また、そのような記事をもっと見たい場合は、ぜひご連絡ください。必ず検討させていただきます。