NVMeはなぜ速いのか?今さら聞けないM.2 SSDの基礎知識

もはやゲーミングPCの標準装備になりつつあるM.2 SSDですが、実際には「NVMe」と呼ぶほうが正しいかもしれません。

NVMeの特徴は接続方式が「PCIe」であること。しかし、なぜ従来のSATA方式よりも圧倒的に早いのでしょうか?今回はNVMeの基礎知識に迫ります。

知っているようで知らないNVMeの基礎知識

まず、NVMeはSATAと同列に語られることが多いものの「特定のコネクタ形状」を指し示すものではないことに注意してください。旧来のHDDやSSDに用いられていたSATAやIDEなどは、特定のコネクタ形状を持っていました。

しかしNVMeは、コネクタ形状がひとつではありません。実際、NVMe SSDはPCIeスロットに刺す方式と、M.2スロットに刺す方式があります。物理的なコネクタは違っても、内部の接続規格は同じです。そう、NVMeとは物理的な接続規格ではなく「論理的な接続規格」なのです。

NVMeでは、マザーボードに直接接続する「PCIeインターフェース」を使ってデータのやり取りを行います。現行のPCIe3.0の場合、x2やx4で接続すると実にSATAの3倍から4倍の転送速度を叩き出すことができます。

なぜNVMeが注目されるようになったのか?

最も大きな理由は、SATAの進化に限界が来たことです。SATAは第3世代まで進化しましたが、実際の転送速度は「600MB/s」で頭打ちになっています。

決して遅くはないのですが、大量のデータを扱えるようになった現在のPCでは、他のパーツの処理速度に比べてやや見劣りします。実際、SSDの能力はSATAの転送速度が足枷になり、SSDの性能をフルに発揮できているとは言い難かったのです。

一方、PCIe3.0を使うと、1レーン当たりの最大転送速度は15.76GB/sに達します。(x16で使用した場合)このように1秒でGB単位のデータ転送が可能なPCIe3.0は、SATAよりも圧倒的に器が大きく、PCの進化についていきやすい規格だといえます。

M.2 SSDでもSATA接続がある

ここまでの内容から「NVMeは物理的な接続規格ではない」「PCIe3.0の使用でSATAよりも圧倒的に転送速度が速い」ことがお分かりいただけたかと思います。

さらにもうひとつ注意すべきなのは、「M.2 SSDの全てが早いわけではない」ということです。既に述べたようにM.2は単なる物理的な接続規格で、内部の論理的な接続規格には「PCIe」と「SATA」の2つがあります。

SATA接続のM.2 SSDは、基本的に通常の2.5インチSSDと性能は同じです。違うのはサイズと接続箇所といったところでしょう。M.2 SSDが高速に動作するためには、内部でPCIe3.0接続を行っているNVMeであることが必須です。まだまだSATA接続のM.2 SSDも多いため、この違いを誤解しないようにしましょう。

M.2 SSDにはTypeの種類もあります。詳しくは「Type2260と2280はどう違う?M.2 SSDの「type」とは何か」の記事をご覧ください。

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