NVMeとSATA:どちらのSSDテクノロジーが高速ですか?

NVMeドライブは、現在、コンピュータストレージで大きな問題となっていますが、それには正当な理由があります。NVMeソリッドステートドライブ(SSD)は、ほとんどの古いSSDをほこりの中に残すだけでなく、標準の3.5インチおよび2.5インチドライブと比較して非常に高速です。

NVMeとSATAIII

たとえば、1 TBのSamsung860 Proは、最大シーケンシャル読み取り速度が560メガバイト/秒(MB / s)の2.5インチSSDです。その後継であるNVMeベースの960Proは、それより6倍以上高速で、最高速度は3,500 MB / sです。

これは、NVMe以前のドライブがSATA IIIを介してPCに接続するためです。これは、シリアルATAコンピュータバスインターフェイスの3番目のリビジョンです。一方、NVMeは、より新しい、より高度なSSDのホストコントローラーインターフェイスです。

SATA IIIとNVMeは、昔ながらのドライブと誰もが望む新しい暑さを区別するために最も一般的に使用される用語です。ただし、NVMeはSATAIIIと同じタイプのテクノロジーではありません。

後でテクノロジーを比較するために「SATAIII」と「NVMe」という用語を使用する理由について説明します。

SATA IIIとは何ですか?

2000年に、それ以前のParallelATA標準に代わるSATAが導入されました。SATAはより高速な接続を提供しました。これは、以前のバージョンと比較してパフォーマンスが大幅に向上したことを意味します。SATA IIIは、最大転送速度600 MB / sで8年後に展開されました。

SATA IIIコンポーネントは、特定のタイプのコネクタを使用してラップトップに挿入し、特定のタイプのケーブルを使用してデスクトップPCのマザーボードに接続します。

ドライブがSATAIIIを介してコンピュータシステムに接続されると、作業は半分しか完了しません。ドライブが実際にシステムと通信するには、ホストコントローラーインターフェイスが必要です。そのジョブはAHCIに属しています。これは、SATAIIIドライブがコンピューターシステムと通信するための最も一般的な方法です。

SSDの初期の頃を含め、長年にわたってSATAIIIとAHCIは見事に機能していました。ただし、AHCIは、SSDのような低遅延の不揮発性ストレージではなく、高遅延の回転メディア用に最適化されていると、ドライブメーカーのキングストンの代表者は説明しました。

ソリッドステートドライブは非常に高速になり、最終的にSATAIII接続を飽和させました。SATA IIIとAHCIは、ますます機能が向上するSSDSに十分な帯域幅を提供できませんでした。

ドライブの速度と機能が拡大するにつれ、より良い代替手段が求められました。そして、幸いなことに、それはすでにPCで使用されていました。

PCIeとは何ですか?

PCIeは別のハードウェアインターフェイスです。これは、グラフィックカードをデスクトップPCに挿入する方法として最もよく知られていますが、サウンドカード、Thunderbolt拡張カード、およびM.2ドライブにも使用されます(詳細は後で説明します)。

マザーボード(上記を参照)を見ると、PCIeスロットがどこにあるかが簡単にわかります。それらは主にx16、x8、x4、およびx1のバリアントで提供されます。これらの数値は、スロットのデータ転送レーン数を示しています。レーン数が多いほど、一度に移動できるデータが多くなります。そのため、グラフィックカードはx16スロットを使用します。

上の画像の上部のx16スロットのすぐ下にもM.2スロットがあります。M.2スロットは最大4レーンを使用できるため、x4になります。

すべてのコンピューターの主要なPCIeスロットには、可能な限り最高のパフォーマンスを実現するためにCPUに接続されたレーンがあります。残りのPCIeスロットはチップセットに接続します。これは、CPUへのかなり高速な接続もサポートしますが、直接接続ほど高速ではありません。

現在、使用されているPCIeには、3.0(最も一般的)と4.0の2世代があります。2019年半ばの時点で、PCIe 4.0はまったく新しいものであり、AMDのRyzen3000プロセッサとX570マザーボードでのみサポートされていました。ご想像のとおり、バージョン4の方が高速です。

ただし、ほとんどのコンポーネントは、PCIe3.0の最大帯域幅をまだ飽和させていません。したがって、PCIe 4.0は印象的ですが、最近のコンピューターではまだ必要ではありません。

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NVMe Over PCIe

したがって、PCIeはSATAIIIに似ています。これらは両方とも、個々のコンポーネントをコンピュータシステムに接続するために使用されます。ハードドライブまたはSSDがコンピューターシステムと通信する前にSATAIIIがAHCIを必要とするように、PCIeベースのドライブは不揮発性メモリエクスプレス(NVMe)と呼ばれるホストコントローラーに依存しています。

しかし、SATA IIIとPCIeドライブ、またはAHCIとNVMeについて話してみませんか?

理由は非常に簡単です。ドライブは、SATA、SATA II、SATA IIIなどのSATAベースであると常に呼んでいますが、当然のことです。

ドライブメーカーがPCIeドライブの製造を開始したとき、PCIeSSDについて話し合った短い期間がありました。

ただし、業界には、SATAドライブの場合のように集まる基準がありませんでした。代わりに、Western Digitalが説明したように、企業はAHCIを使用し、それらのドライブを実行するために独自のドライバーとファームウェアを構築しました。

それは混乱でした、そしてAHCIはまだ十分ではありませんでした。キングストンが私たちに説明したように、プラグアンドプレイの経験ではなく、特別なドライバーもインストールする必要があったため、SATAよりも高速なドライブを採用することも困難でした。

最終的に、業界はNVMeになり、AHCIに取って代わった標準を中心に反発しました。新しい標準は非常に優れていたので、NVMeについて話し始めるのは理にかなっています。そして残りは、彼らが言うように、歴史です。

NVMeは、最新のPCIeベースのSSDを念頭に置いて構築されました。NVMeドライブは、SATAIIIメカニカルハードドライブまたはSSDよりもはるかに多くのコマンドを一度に受け入れることができます。これは、待ち時間の短縮と相まって、NVMeドライブの高速化と応答性の向上を実現します。

NVMeドライブはどのように見えますか?

今日NVMeベースのドライブを買いに行くなら、欲しいのはM.2ガムスティックです。M.2は、ドライブのフォームファクター、または私たちの目的では、ドライブの外観について説明しています。M.2ドライブには通常最大約1TBのストレージがありますが、親指と人差し指の間で保持できるほど小さいです。

M.2ドライブは、最大4レーンのデータ転送をサポートする特別なM.2PCIeスロットに接続します。これらのドライブは通常NVMeベースですが、SATAIIIを使用するM.2ドライブもあります。パッケージを注意深くお読みください。

SATA IIIベースのM.2は最近ではそれほど一般的ではありませんが、存在します。人気のある例としては、WD Blue 3DNANDとSamsung860Evoがあります。

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SATA IIIドライブをダンプする必要がありますか?

NVMeは素晴らしいものですが、SATAIIIドライブをあきらめる理由はまだありません。SATA IIIの制限にもかかわらず、セカンダリストレージには依然として適しています。

たとえば、新しいPCを構築する人は誰でも、ブートドライブとプライマリストレージにM.2NVMeドライブを使用するとよいでしょう。次に、セカンダリストレージとしてより安価なハードドライブまたは大容量の2.5インチSSDを追加できます。

すべてのストレージをPCIe上で実行することをお勧めします。ただし、現在、NVMeドライブは約2TBに制限されています。大容量も法外に高価です。予算1TB、M.2 NVMeドライブのコストは通常​​約100ドルです(これは、2TBの高性能SATAIIIハードドライブのコストとほぼ同じです)。

もちろん、さらに大容量のM.2ドライブを入手すると、価格が変わる可能性があります。キングストン氏によると、2021年初頭頃には4TBと8TBの容量のM.2ドライブが登場すると予想されます。

それまでは、M.2とセカンダリSSDおよびハードドライブの組み合わせが最良のオプションです。

同じ考えがラップトップにも当てはまります。新しいリグを購入する場合は、NVMeフラッシュストレージを備えたリグと、SATAIIIハードドライブまたはSSD用の予備の2.5インチベイを探してください。

ただし、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。購入する前に、ターゲットドライブのレビューを読むことは間違いなく報われます。

新しいデスクトップPCまたはラップトップをお持ちの場合は、NVMeをサポートするM.2スロットがある可能性があります。PCをアップグレードする価値は十分にあります。