PCIe M.2 NVMeSSDとPCまたはマザーボードとの互換性を確認する方法

2020年12月22日更新

ハードドライブが最も長い間ストレージ市場を支配してきましたが、ソリッドステートドライブまたはSSDも、由緒あるスピニングプラッターと並んでゆっくりと市場に登場しています。 SSDは、パーソナルコンピュータ内のストレージで可能なことの境界を完全に再定義し、可動部品をまったく使用せずに、小さなフォームファクタで驚異的な高速を実現しました。 SSDは非常に重要になっているため、2020年には、ミッドレンジまたは予算のシステムでさえ、内部に何らかの形のソリッドステートストレージがないことは想像できません。

Samsung 970 Evo NVMe SSDは、高性能を求める人に人気のある選択肢です。 –画像クレジット：Samsung

SSDストレージメディアの範囲を拡大するために、従来のSATAインターフェイスの代わりにPCIExpressインターフェイスを利用する超高速NVMeSSDがあります。 PCI Expressは、PCのグラフィックカードがマザーボードとの通信に使用するのと同じインターフェイスであるため、PCIeがSATAで可能だった帯域幅よりもはるかに高い帯域幅を提供することは理解できます。 NVMeドライブは、最近のNANDフラッシュの価格の下落により、もはやユニークで達成不可能な優れた製品ではなくなり、古いSATAドライブよりもリーズナブルなプレミアムで入手できるようになりました。

NVMeドライブを購入するときに探すべきもの

さて、NVMeドライブはSATAドライブよりもはるかに高速であり、SATA SSDを介して請求するプレミアムが小さいことを考えると、かなりリーズナブルな購入になっていることを確認しました。そのため、老朽化し​​たシステムへの次のアップグレードのためにNVMeドライブを購入する傾向があるかもしれません。システムのNVMeドライブの購入を決定する際に、留意する必要のあることがいくつかあります。この記事では、主にPCIe Gen 3 NVMe SSDに関する互換性情報に焦点を当てますが、 SSDを購入するための高度なガイド すべてのSSDタイプとフォームファクタに関する詳細については。

NVMe SSDを購入する際に留意する必要のある、いくつかの重要なポイントを以下に示します。

M.2フォームファクター

従来のSATASSDは、2.5インチフォームファクタとマザーボード自体のM.2スロットの両方を活用できますが、NVMeドライブはM.2スロットとのみ互換性があります。 M.2プラットフォームは用途が広く、さまざまなM.2カードをサポートします。 M.2フォームファクターのアプリケーションの1つは、SATAドライブとNVMeドライブの両方を含むSSD実装です。

SSDの3つの主要なフォームファクタ–画像：TomsHardware

SATAとNVMe

M.2フォームファクターのみを絞り込む場合、M.2フォームファクターと互換性のあるSSDに関して2つの利用可能なオプションがあります。従来のSATASSDもM.2スロットを活用できますが、帯域幅と速度がSATAインターフェイスの制限に制限されています。 SATAバスを使用するM.2SSDは、パフォーマンスがSATA SSDの2.5インチバリアントと似ていますが、物理的に小さく、ケーブル不要のエクスペリエンスを提供します。

NVMeドライブに関しては、これらはPCIeバスを使用し、一見すると両方とも非常によく似ており、同じスロットに接続しているにもかかわらず、SATAインターフェイスを使用するドライブよりもはるかに高速です。これは、NVMeドライブを参照するときに行う必要がある最初の差別化です。同様のM.2SATAドライブはNVMeドライブとまったく同じように見えるかもしれませんが、パフォーマンスの違いは重要です。ほとんどのSATASSDは最大550〜600 MB / sですが、M.2 NVMeSSDは理論的には4000MB / sまで拡張できます。

M.2 SATASSDとM.2NVMe SSDの違いは、一見したところわずかです–画像：Dell

マザーボードの互換性

マザーボードは、システムが購入しようとしているNVMeドライブと互換性があるかどうかを最終的に判断する上で最も重要な役割を果たします。

M.2スロット

NVMeドライブはマザーボードのM.2スロットと排他的に互換性があることを確認したので、マザーボードにM.2スロットがあるかどうかを確認することが重要です。 M.2スロットは22mm幅のスロットで、M.2カードの水平挿入をサポートします。通常、PCIeスロットの下または隣接して配置されます。最新のマザーボードのほとんどは、1つだけでなく、2つまたは3つのM.2スロットをサポートしている場合もあります。 M.2スロットの欠如は、マザーボードがかなり古い場合、または予算面で少し古い場合に発生する可能性のある問題です。

M.2スロットは、実際にはWi-FiカードやBluetoothカード、SATA SSD、NVMeSSDなどのさまざまなM.2カードをサポートできます。この汎用性により、マザーボードの非常に重要な機能になっているため、最近ではM.2スロットを備えたマザーボードを簡単に見つけることができます。

また、M.2スロットがあるだけでは、NVMeの互換性が保証されないことに注意することも重要です。 M.2はUSB3.0、SATA、PCIeをサポートするように設計されており、初期のM.2スロットのほとんどはSATAのみをサポートしていました。これは一般的なガイドであり、M.2の互換性は現在市販されている数百のマザーボード間で異なる可能性があるため、これはマザーボードのマニュアルを義務的に参照する必要がある記事のポイントです。マザーボードのマニュアルには、M.2スロットが実行できる操作のタイプ、およびSATAドライブとNVMeドライブの両方と互換性があるかどうかが正確に指定されています。ストレージオプションに関して、MSI B450 TomahawkMAXのマザーボードマニュアルには次のように記載されています。

情報はB450トマホークMAXのマザーボードマニュアルに明確に記載されています（不要な行は省略されています）

マザーボードにM.2スロットがまったくない場合は、心配しないでください。比較的安価なPCIeM.2アダプタカードは、マザーボード自体のPCIe x4スロットを利用して、パフォーマンスにほとんどまたはまったく影響を与えることなくNVMeドライブをマザーボードに接続するオンラインで見つけることができます。

キー

互換性に関して考慮すべきもう1つの重要なことは、NVMeSSDとマザーボードのM.2スロットの主要なレイアウトです。キーは、互換性のないソケットへのコネクタの挿入を防ぎます。これは、ドライブとスロットを見ても判断できるものです。

まず、ボードのM.2スロットについて説明しましょう。 M.2スロットで使用される2つの主要な「キー」があり、それらはスロットがPCIex2またはPCIex4操作用に設計されているかどうかを決定します。前者はBキーと呼ばれ、残りの接点から6つの接点が分離されています（ピン12〜19）。後者はMキーと呼ばれ、反対側に残りの接点（ピン59〜66）から分離された5つの接点があります。これらの接点はM.2スロット自体に表示され、そこからスロットがBキーまたはMキードライブ（またはB / Mスロットの場合は両方）と互換性があるかどうかを判断できます。

M.2スロットのさまざまなキーレイアウト–画像：RamCity

したがって、この情報は、スロットがPCIe x2（BキーまたはMキー）またはPCIe x4（Mキーのみ）操作と互換性があるかどうかも示します。 x4ドライブは2つではなく4つのPCIeレーンを使用するため、x2ドライブよりもかなり高速であり、使用可能な帯域幅が倍増します。また、以前のBキースロットの多くはSATAのみであったため、マザーボードのマニュアルを使用して検証する必要があります。さらに、BキースロットとMキースロットの両方がSATAドライブをサポートします。

ドライブ自体のさまざまなキーレイアウト–画像：RamCity

長さ

M.2カードまたはSSDにもさまざまな長さがあり、これは考慮すべき重要な要素です。最も一般的な2つのNVMeSSDサイズは「2242」と「2280」で、それぞれ長さ42mmと80mmに変換されます。この情報は、SSD製品ページとマザーボードのマニュアルで簡単に入手できるため、確認するのはかなり簡単です。最新のNVMeSSDのほとんどは2280標準を使用しており、最新のマザーボードのほとんどは最大4つの異なるM.2サイズと互換性があるため、従来は問題になりませんでした。

さまざまなM.2ドライブサイズ–画像：GraphicsCardHub

ただし、問題になる可能性があるのは、スペースが限られている可能性のあるMini-iTXボードまたはラップトップボードです。 M.2 2280、2260、または2242 SSDは長すぎてこれらの制約されたスペースに収まらない可能性があるため、これらの種類のボード用のNVMeドライブを購入する場合は、サポートされている最大長を確認する必要があります。マザーボードの特定のマニュアル。これらのスロットは、2230などの小さいサイズとのみ互換性があります。

NVMeドライブの違い

すべてのNVMeドライブが同じように作成されているわけではありません。従来のハードドライブは言うまでもなく、ほぼすべてのNVMeドライブがSATA SSDを超える大幅な速度向上をもたらすはずですが、一部のドライブはこのエクスペリエンスをさらに最大化するように構築されています。 NVMeドライブを差別化するいくつかの要因があり、購入を決定する際に考慮する必要があります。

• x4 PCIe NVMe SSD（M-Key）は、古いx2 PCIeタイプ（B-keyまたはM-key）よりも高速です
• 特定のドライブの容量の小さいバリアントは、容量の大きいバリアントよりも遅いことがよくあります。これは、NANDチップが多いほど、コントローラーがデータを配布および格納する速度が上がることが多いためです。
• さまざまなタイプのNANDフラッシュも問題になる可能性があります。 SLC（シングルレベルセル）が最も速く、MLC（マルチレベルセル）、TLC（トリプルレベルセル）が遅く、次にQLC（クアッドレベルセル）が最も遅くなります。
• オンボードDRAMキャッシュ、SLCキャッ​​シュ、またはHMB（ホストメモリバッファ）実装の可用性は、ドライブのパフォーマンスと耐久性に大きな助けとなる可能性があります。

DRAMキャッシュとHMB–画像：キオクシア

最後の言葉

この互換性情報の多くは一見混乱しているように見えるかもしれませんが、実際には最新のNVMeSSD互換性について複雑なことは何もありません。比較的最新のシステム（たとえば、過去4〜5年ほどで発売されたマザーボード）を使用していて、新しいSSDを購入している場合、シームレスなプラグアンドプレイエクスペリエンスを提供することで、それらが正常に連携する可能性があります。 。ただし、購入しようとしているNVMeドライブが、プロセスに支障をきたすことなく完全に機能することを確認すると役立つ場合があります。

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最終更新日2021-01-0603：12 /アフィリエイトリンク/ Amazon Product AdvertisingAPIの画像