最新SSDのキホン

多様化するインターフェース規格、機器形状とデータ転送方式に注意

　現在のSSDは、2.5インチ形状でSerial ATA対応の製品が主流だが、新しい規格が登場したことで多様化が進み複雑化している。混乱しがちな状況だが、「データ転送方式」、「接続方法」、「機器の形状」の3項目に分けて考えると理解しやすい。

　まず、Intel 9シリーズチップセット搭載マザーで搭載例が多い「M.2」について説明しよう。M.2は、基板をスロットに直接接続して利用するカードデバイスの規格だ。Serial ATA接続専用の「mSATA」に代わるものとして策定された。データ転送方式には、Serial ATAまたはPCI Express（2.0/3.0 x2/x4接続）などを利用できる。また、複数の信号が結線されているM.2スロットでは、接続する機器に応じてデータ転送方式を自動的に切り換える機能も搭載する。

　「SATA Express」は、接続方法にケーブル接続を採用した規格である。機器の形状は、2.5/3.5インチ形状で、データ転送方式は、Serial ATAまたはPCI Express（2.0/3.0 x2接続）のいずれかが利用できる。SATA Expressも、M.2同様に、接続機器の種類でデータ転送方式を自動切り換えする。

　なお、NANDメモリのコントローラをPCI Express経由でCPUとダイレクトに接続するタイプのSSDは、「PCI Expressネイティブ接続のSSD」と呼ばれ、機器の制御仕様には、以前からある「AHCI」と新規格の「NVM Express」（NVMe）の両方を利用できる。NVMeは、NANDメモリなどの不揮発メモリを採用したストレージに最適化された機器の制御仕様である。NVMe対応のSSDは、現在のところサーバー向けのみ存在するが、今後はコンシューマ向けにも展開される予定だ。

広く普及している現在のSSDの主流

　Serial ATAは、現在主流のストレージ接続専用のインターフェースである。最新はSerial ATA 3.2で、最大のデータ転送速度は600MB/s。最新世代のSSDの速度は、すでにこの限界に達しており、これ以上の高速化の足かせとなっている。しかし、もっとも広く普及しており、Serial ATAコネクタを搭載していないマザーはほぼ存在しない。このため、汎用性が高いことが最大のメリットだ。

　Serial ATA接続のSSDは、2.5インチ形状で厚さ7mmの筐体を採用した製品が現在の主流。最新世代のSSDでは、速度向上に伴って高負荷時の発熱も増加している。このため、筐体に熱を逃がすことで熱対策を行なっている場合もある。

Mini-ITXなどの小型のマザーに採用例が多い

　mSATAは、小型のカード形状をしたSerial ATA接続のストレージの規格。mSATAスロットは、Mini-ITXなどの小型マザーで搭載例が多い。また、mSATAスロットでは、PCI Express Mini Card Slot（miniPCIe）と同形状のスロットが採用されており、mSATA/PCI Expressのいずれかのデバイスを利用できるコンボスロットも存在する。

次世代のスタンダード!? 対応マザーは今後も増加

　M.2は、Serial ATA接続とPCI Express接続の両方をサポートする、スティック型のSSDの規格だ。Intel 9シリーズチップセットからサポートされ、多くの対応マザーに標準搭載されている。また、M.2対応のSSDは、Serial ATA 3.0接続の製品とPCI Express接続の製品の2種類が発売されている。

　マザーに搭載されているM.2スロットは通常一つのみで、PCI Express 2.0 x2接続とSerial ATA 3.0接続の両方をサポートしている。M.2のPCI Expressの信号は、チップセット側に接続され、PCI Express 2.0 x2までのサポートであることが一般的。Serial ATAの信号は、SATA Express用のコネクタと共有し、排他使用のものが多い。この点に注意する必要がある。

　ASRock製マザーボードの一部では、PCI　Express 3.0 x4接続でSerial ATA接続をサポートしない、「Ultra M.2」と呼ばれるスロットを搭載している。これは、M.2スロットにCPU側のPCI Expressインターフェースを接続することで実現している。

内部RAIDによってSerial ATAの限界を突破

　PCI Expressスロットに直接接続して利用するSSD。現状では、基板上に専用のコントローラまたはRAIDコントローラと複数のSerial ATA接続のSSDを搭載し、それをRAID 0構成で利用することで性能を高めた製品が主流。

　M.2のPCI Express接続のSSDとは異なる方式で、イメージはマザーボード搭載のRAID機能を利用して高速化するのに近い。

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[Text by 北川達也]

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