「M.2 SSDは超高速」という勘違い【速いのはNVMe】

自作PCをかじり始めた頃、漠然と「M.2 SSDは今までのSSDと違って超高速らしい。」という認識を持っていた。しかしこれは「勘違い」だったようで、M.2は単なる規格に過ぎず、速いかどうかはバスインターフェースが「SATAなのか、NVMeか」で決まってくるんだよね。

というわけで、この記事では「M.2 SSD = 速そう」というよくある勘違いについて解説する。

M.2 SSDの主要な「端子」形状

SSDの転送速度の速さに関わっているのがバスインターフェースという、システムとデバイスを接続する規格です。いくら速いSSDでも、遅い規格を使っていれば本来の速度が出ないのは有名。

そして、M.2 SSDはM.2ソケットと接続する「端子」の形状によって、対応するバスインターフェースが変わるという仕様になっています。

M.2 SSDで使われる主要な端子の形状が、「Key M」と「Key B+M」の2種類。M.2規格の端子は75本のピンによって構成され、そこから「どのピンを省くかで対応するインターフェイスが変化する」というのが肝。

ピンごとに対応しているバスインターフェースは以下の通り。

SNIA Webcast – All About M.2 SSDs（スライド17より）

Key IDは「グループ」と思えば良い。Key IDごとに対応しているインターフェイスが変わってくる仕組み。例えばKey E（24～31番）を切り抜けば、SDIOなどのインターフェイスに対応するようになる。

SDIOは「802.11 ac」や「Bluetooth」などの規格を使えるインターフェイスなので、M.2規格のWiFiモジュールは決まって端子の形状が「Key E」になっています。

超高速なM.2 SSDの形状は「Key M」

「Key M」の場合、Key Mに該当している59～66番のピンが省かれるので、「PCI Express 4本」または「SATA」という2種類のバスインターフェースに対応するようになる。

この「PCI Express 4本」が、極めて高速なバスインターフェイスです。現在主流のPCI Express Gen 3は、1本あたり約985 MB/sの転送速度を実現する。4本で3940 MB/sの速度を実現可能です。

超高速なSSDは「NVM Express」（略してNVMe）というインターフェイスを通して、このPCI Express 4本を使ってデータのやり取りを可能にするから秒速3000 MBに迫る速度を実現可能…という仕組み。

だからPCIe x4が有効になっている「Key M」の端子を備えるM.2 SSDじゃないと、超高速にはならないわけです。M.2 SSDが端子が次に解説する「Key B+M」なら、それはSATA SSDになる可能性が高い。

「Key B+M」はM.2でも普通な速度に

「Key B+M」は、Key Bも切り抜いているし、Key Mも切り抜かれた形状です。こうすることで対応するインターフェイスを増やし、互換性を高めることに成功している形状になりますね。

「Key B」が対応しているインターフェイスには「PCIe x2」や「SATA」が含まれているので、基本的にKey B+Mを採用するM.2 SSDは普通の「SATA SSD」であることが多い。

しかし、鋭い人なら「PCIe x2に対応しているから、仮にNVMe SSDなら3000 MB/sは出なくても1500 MB/sくらいは出るんじゃないの？」と。この推測は正しくて、実際にOptane Memoryが該当している。

キャッシュ用に使われるOptane Memoryは、Key B+Mを採用していながらNVMe SSDでもあるので、SSDとして使うと書き込み速度は1400 MB/sに達する。SATA SSDの3倍くらいの速さです。

仕様上「Key B+M」でも超高速は可能？

ならば…Key B+MはPCIe x4をサポートする「Key M」が切り抜かれているのだから理論上、Key B+MでもSSDがしっかりとしたNVMeなら3000 MB/sを出すことは可能だと思われます。

ただ、現実にはKey B+M端子を採用する超高速NVMe SSDは極めて稀な存在なようで（筆者は存在をまだ確認できていない）、今のところは1500 MB/sを超えるSSDは例外なく「Key M」端子ですね。

まとめ：速度を求めるなら「Key M」のM.2を

ここまで「M.2 SSDだから速い、というわけではないよ。」という話を細かく解説してきた。要するにM.2だから速いのではなく「NVMeを使うSSDが速い」。これが正しい認識になります。

NVMeを謳うSSDはスペック表に「インターフェイス：PCI Express（またはPCIe 3.0 x2やx4など）」と記載されているはずなので、スペック表を見れば引っかかることはまず無いだろう。

スペック表も確認して、更にSSDの商品画像を見て端子が「Key M」であることを確認すれば、なお良い。

SSD選びで気をつけるべきポイント

「M.2 SSDなら超高速なSSD。」という勘違いをしている人は、おそらく多くはないと思う（筆者はM.2 = 速いという認識を持っていた1人です）。だからSSD選びで気をつけるべきところは、あまり無いと考えてる。

1. インターフェイスが「PCIe」かどうか
2. SSDの端子が「Key M」かどうか
3. 商品説明で「NVMe」をアピールしているかどうか

以上3点に気をつけていれば「M.2 SSDなのに500 MB/sしか出ない…遅いじゃないか!!」なんて事態には、まずならないだろう。

残る注意点はマザーボード側が対応しているM.2ソケットの端子。ほとんどのマザーボードはストレージ用に「Key M」対応のM.2ソケットを備えるので、Key MまたはB+MのM.2 SSDが使用可能。

でも、念のため確認しておくに越したことは無いかも。「M.2ソケットがあると思って買ったマザーボード。実はKey E対応で、M.2 SSDは挿し込めない…」というのはあり得る話なので。

EasyDiy PCI-Express x4接続 M.2スロット増設インターフェースボード M.2-PCIEPCIe x4のアダプタへのPCI Express M.2 SSD NGFFのPCIeカード（M.2 PCIe 22110 ,2280, 2260, 2242 サポート

posted with カエレバ

EASYDIY Technology Co., Ltd.

もしもそんなことになってしまった場合は、マザーボードを返品してKey M対応のマザボを買うか、「M.2 → PCIe変換ボード」を使って対処することになります。

Aquacomputer kryoM.2 evo PCIe 3.0 x4 adapter for M.2 NGFF PCIe SSD, M-Key with passive heatsink

posted with カエレバ

Aquacomputer

ちなみに、変換ボードには「ヒートシンク付き」の製品もあるので、「使ってるM.2 SSDが70度を超えて怖い。」場合はヒートシンク付きの変換ボードを使うのはかなり有効な手。

ぼくは「予算30万円、Ryzen Threadripperで作る超コスパのワークステーション」にて、実際に使ったことがある。最大70度が39度にまで下がったので、効果は劇的ですね。

ひとえにM.2と言っても、いろいろあるんだね。規格ってややこしい～…。

知らなくても親切な仕様のPCパーツが多いから困ることは少ない。でも知っておくに越したことはないね。

以上「M.2 SSDは超高速という勘違い【速いのはNVMe】」について解説でした。