M.2 SSDとは?メリットやデメリットを解説。オススメの製品も紹介

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M.2 SSDとは?メリットやデメリットを解説。オススメの製品も紹介。

M.2について解説

M.2とはZ97, H97, X99マザーボードで正式サポートされた規格の1つ。mSATAの後継として開発されました。

ストレージとのインタフェース(内部での接続)にPCI Expressを採用することで理論上の最大転送速度が30Gb/sとなっており、速度が頭打ちになっているSATA3の6Gb/sよりも高速な転送速度が期待できます。インターフェースはSATA3とPCI Expressの両方に対応しています。

M.2 SSDの存在意義は?

  • 2.5インチ SATA SSDよりも高速にデータ転送ができます
  • 2.5インチSSDのようにPCケースの貴重なシャドウベイを消費せずに済みます
  • 2.5インチSSDは今以上に性能がよくなることはないです。性能はもう数年前から変わりません
  • これからどんどん進化していくのはM.2 SSDです

M.2 SSDはカード状です。マザーボード上の「M.2ソケット」に取り付けます

m2-ssd

M.2 SSDはこのようにカード状になっています。

M.2 SSDはマザーボード上のM.2ソケットに挿入してネジで固定します。

M.2ソケットはここ数年でマザーボード上に装備されてきているものなので、一昔前のPCで使われているマザーボード上には無い可能性があります。

M.2 SSDの主な大きさは3種類

M.2 SSDはこのようにカードの形状になっており、規格によって大きさが違ってきます。

この画像でいうと、上から

  • type2280(22×80)
  • type2260(22×60)
  • type2242(22×42)

となります。発売されているM.2 SSDの規格(大きさ)は大体この3つに分けられます。現状一番製品数が多いのは2280です。

SATA3(SATA 6Gb/s)とPCI Expressの2つの方式(接続インターフェース)があります

M.2 SSDの接続インターフェースには、SATA3(SATA 6Gb/s)とPCI Expressの2つの方式が存在します。

  • SATA3(最大転送速度600MB/s)
  • PCI Express 2.0x2(最大転送速度10GB/s)
  • PCI Express 3.0x4(最大転送速度32Gb/s)

SATA3なのかPCI Expressなのかで最大転送速度が異なります

接続インターフェースによって最大転送速度が異なります。SATA3は遅くて、PCI Express 3.0x4が超高速だと理解すればOKです。

接続インターフェースがSATA3のM.2 SSDは、最大転送速度はシーケンシャルリード(データを読み込む速さ)もシーケンシャルライト(データを書き込む速さ)も最大550MB/sくらいしか出ません。普通の2.5インチ SATA SSDと同じです。

接続インターフェースがPCI Express(2.0x2や3.0x4)のM.2 SSDはかなり高速です。

たとえば、インターフェースがPCI Express 3.0x4であるSamsung社製のM.2 SSD「970 EVO Plus」では、シーケンシャルリードが最大3500MB/s、シーケンシャルライトが最大3300MB/sとめちゃくちゃ高速です。

AHCIとNVM Express(NVMe)の2つの方式がある

  • AHCI : HDDのときに作られたものなので遅い。2.5インチSSDが550MB/sで頭打ちなのはこいつのせいでもある
  • NVM Express : SSD向けに作られた。SSDの仕様を見て「NVM Express」と記載されていたら超高速

【まとめ】結局速いM.2 SSDを選ぶにはどこを見ればいいの?

  • インターフェースが「SATA3」になっているM.2 SSD→遅いです。2,5インチ SATA SSDと変わりません
  • インターフェースが「PCI Express 3.0x4」+「NVM Express」になっているM.2 SSD→速いです。M.2 SATA SSDよりも遥かに高速です

ただし、インターフェースが「PCI Express 3.0x4」+「NVM Express」になっていても、メーカーやSSDのグレードによっては速度にバラつきがあるので注意してください。

M.2 SSDのメリット・デメリット

メリットデメリット
データ転送速度が超高速
読み込み書き込みが速い
高速な分発熱問題を抱えている
 衝撃に強いマザーボード上のSATA3ポートが
使えなくなることがある
スペースの節約になる高性能なものほど値段が高い

メリットもあればデメリットもあるということで、代表的なのは発熱問題です。また、M.2 SSDを搭載するとマザーボード上のSATA3ポートが使えなくなることがあります。

M.2 SSDは、2.5インチSSDのように電源ユニットからSATA電源ケーブル、マザーボードからSATAケーブルを接続する必要がありません。

デスクトップPCなら使用するケーブルの数が減るので内部がスッキリします。M.2 SSDを複数搭載してケーブルレスなPCを組む、なんてこともできます。

デメリットではないけど注意しておきたい点まとめ

M.2ソケットは、発売された時期・チップセット・マザーボード・メーカーによって最大転送速度が異なります。どのマザーボードでも32GB/s出るというわけではないです。

同じメーカーで同じチップセットを搭載しているマザーボードでも、マザーボードAでは最大32Gb/sなのにマザーボードBは最大20Gb/s、ということもあります。

ハイエンドのマザーボードだと最大32Gb/sなのに、価格を抑えたマザーボードだと20Gb/sしかない、ということもあります。

Intel チップセット別のM.2ソケットの最大転送速度

チップセット名最大転送速度
Intel Z39032Gb/s
(PCI Express 3.0x4)
Intel Z370
Intel H370
Intel B360
Intel B365
Intel H310
32Gb/s
(PCI Express 3.0x4)
Intel Z270
Intel H270
Intel B250
32Gb/s
(PCI Express 3.0x4)
Intel Z170
Intel H170
Intel B150
Intel H110
32Gb/s
(PCI Express 3.0x4)
Intel Z97
Intel H97
10Gb/s
(PCI Express 2.0x2)
Intel Z87
Intel H87
なし

M.2ソケットの最大転送速度はマザーボードによるのでチェックしてください。マザーボードによっては20Gbpsだったり16Gbpsだったり10Gbpsだったり8Gbpsだったりします。本当に物によります。

たとえばIntel B310チップセットを搭載するマザーボードでも製品によって異なり、MSI H310M GAMING PLUSのM.2ソケットは最大20Gb/s、ASUS TUF H310-PLUSのM.2ソケットは最大10Gb/sです。

AMD チップセット別のM.2ソケットの最大転送速度

チップセット名最大転送速度
AMD X39932Gb/s
(PCI Express 3.0x4)
AMD X470
AMD B450
32Gb/s
(PCI Express 3.0x4)
AMD X370
AMD B350
AMD A320
32Gb/s
(PCI Express 3.0x4)
AMD 990FX
AMD 990X
20Gb/s
(PCI Express 2.0x4)

こちらもやはりM.2ソケットの最大転送速度はマザーボードによるのでチェックしてください。最近のマザーボードであれば32Gb/sなのでご安心ください。

マザーボード上のM.2ソケットが対応しているモードに注意

マザーボード上に搭載されているM.2ソケットは、

  • インターフェースがSATA3接続のM.2 SSDしか認識しないもの
  • インターフェースがSATA3接続とPCI Express接続のM.2 SSDどちらも認識するもの

の2種類があります。マザーボードによってどっちがどっちなのかは異なるのでマニュアルを参照してください。

【メリット】M.2 NVMe SSDはデータ転送速度が高速

このCrystalDiskMarkのベンチマーク結果を見れば分かるように、インターフェースがPCI ExpressのM.2 SSDは、インターフェースがSATA 3のM.2 SSDと比べると高速なことが分かります。

【デメリット】M.2ソケットにM.2 SSDを挿すとSATA3ポートが無効になることがある

M.2ソケットは、マザーボード上のどのM.2ソケットを使うか、そのM.2ソケットにどんなM.2 SSDを挿すかによって、SATAポートが1個または2個使えなくなることがあります。

要はマザーボード内部で、帯域(バンド幅)、縄張りみたいなもの)みたいな取り合いしてるんですね。

ちなみに最近のIntel Z390マザーなどであれば、M.2 PCIe SSDは1個挿すだけならSATA3ポートが使えなくなる、ということはほぼ無いようです。

また、M.2ソケットによってはSATAとPCIe両方に対応しているソケット、PCIeまたはSATAのみ対応しているM.2ソケットなどがあります。

M.2 SSDを使いたいという人はよくスペックやマニュアルをよく確認したほうがよさそうですよ。

ASUSのIntel Z390マザーの場合

ASUSのTUF_Z390-PLUS_GAMINGのマニュアルには、

  • M.2 Socket 3第1スロット(M.2_1)にM.2 SATA SSDを取り付けた場合、SATA 6Gb/s 第2ポート(SATA6G_2)は無効になります。
  • M.2 Socket 3第2スロット(M.2_2)にM.2  SSDを取り付けた場合、SATA 6Gb/s 第5ポート(SATA6G_5)とSATA 6Gb/s 第6ポート(SATA6G_6)は無効になります。

という記載があります。

第1スロットにM.2 PCIe SSDを搭載した場合についての記載はないので、おそらく第1スロット+M.2 PCIe SSDの組み合わせであれば無効になるSATA3ポートは無いのでしょう。

GIGABYTEのIntel Z390マザー場合

GIGABYTEのZ390-AORUS-PROのマニュアルにはこういう対応表が掲載されています。

Z390 AORUS PROは、M2AコネクタはSATA3-1コネクタとバンド幅を共有、M2MコネクタはSATA3-4, 5コネクタとバンド幅を共有しています。

M2AコネクターにM.2 SATA SSDを搭載するとSATA3-1コネクタが利用不可、M.2 PCIe SSDは搭載しても利用不可になるSATA3コネクタはなし。

M2MコネクターにM.2 SATA SSDを搭載するとSATA-5,6コネクタが利用不可、M.2 PCIe SSDを搭載するとSATA-5,6コネクタが利用不可になります。

ASRockのIntel Z390マザー場合

ASRockのZ390 Taichiのマニュアルには、

  • M.2_1はSATA3_0およびSATA3_1とレーンを共有します。いずれかが使用されている場合は、その他は無効になります。
  • SATAタイプM.2デバイスではM.2_2を使用している場合は、SATA3_3は無効になります。
  • M.2_3はSATA3_4およびSATA3_5とレーンを共有します。いずれかが使用されている場合は、SATA_3は無効になります。

という記載があります。結構使えなくなります。

MSIのIntel Z390マザーの場合

MSIのMPG Z390 GAMING PRO CARBONのマニュアルには、M.2ソケット使用時の様々な組み合わせの実例としてかなり分かりやすく図解されています。

他のメーカーもこれくらいやってくれるとありがたいですね。

AMDのマザーだとさらに制約がある

AMDのマザーの場合は、メーカーにもよりますがIntelのマザー以上にややこしい制約があります。

  • SATA M.2 SSDをM.2ソケットに取り付けるとSATA3ポートは無効になる
  • PCIe M.2 SSD2をM.2ソケットに取り付ける場合はPCI Expressスロットが無効になる
  • PCI Expressスロットと帯域を共有しているため、PCI Epressスロットが使われている場合はSATAモードでのみ動作する(M.2 SATA SSDのみ動作する)

などと非常に制約がややこしくなっています。

AMDのX470, B450マザーボードにM.2 SSDを載せる場合は必ず確認してください。

【デメリット】M.2 SSDが高温になると性能が低下する

M.2 SSDはSATA3 SSDよりも遥かに高速な転送速度を実現していますが、そのぶん消費電力や発熱も大きくなっています。

発熱によってM.2 SSDが高温になった結果性能が低下したり、最悪の場合は破損してしまう可能性もあります。

もちろんM.2 SSDを出しているメーカーもそこら辺を考慮して、放熱させるために金属製ヒートシンク付きのM.2 SSDも発売されています。

M2SSD-heatsink

ヒートシンクが付属していないM.2 SSDであっても、アイネックスなどのメーカーが発売しているM.2 SSD用のヒートシンクと組み合わせることで発熱を比較的防ぐこともできます。

他にも、マザーボードに取り付けてM.2 SSDやチップセットを冷却する小型のクーラー(ファン)もあります。

OS入れるだけなら大して速度は変わらない

2.5インチのSATA SSDでも、NVMe M.2 SSDでも、Windows 10をインストールするだけなら体感速度に大して差は生まれないです。

大容量のデータを扱うときに真価を発揮します。

オススメM.2 SSD

インターフェースがSATA3のM.2 SSDは2.5インチSSDと性能は全く変わらないので、せっかく搭載するならばインターフェースがPCI Expressの超高速なM.2 SSDを搭載するべきです。

Samsung 970 PRO

製品名Samsung SSD 970 PRO
型番MZ-V7P1T0B/ITMZ-V7P512B/IT
容量1TB(1024GB)512GB
インターフェース
(転送速度・規格値)
PCIe Gen 3.0×4、NVMe1.3
フォームファクタM.2 (Type 2280)
NANDフラッシュSamsung V-NAND 2bit MLC
コントローラSamsung Phoenix コントローラ
キャッシュメモリ1GB LPDDR4512MB LPDDR4
シーケンシャルリード3500MB/s
ライト2700MB/s2300MB/s
ランダムリード500000 IOPS370000 IOPS
ライト500000 IOPS
MTBF(平均故障間隔)150万時間
TBW1200TB600TB
保証期間5年間
製品公式SSD 970 PRO シリーズ| Samsung SSDシリーズ

970 PROは、次世代PCIe Gen3.0x4 NVMe インターフェースに最新のV-NANDテクノロジーおよび新たに強化されたPhoenixコントローラを組み合わせて、以前の世代より約30%高速な最大3500/2700MB/sの驚異的なシーケンシャルR/W(リード/ライト)速度を実現。

TBW(総書き込みバイト量)は最大1200TBを実現し、5年間の限定保証付き。最新のV-NANDテクノロジーにより前世代対比で50%高い耐久性を実現しています。

要はこちらの方がスペックがいいのですが容量は1TBまで。正直M.2 SSDは1TBもあれば十分すぎるほどだと思うのですが、もっと欲しい!という人は970 EVOシリーズを選びましょう。

Samsung 970 EVO

製品Samsung SSD 970 EVO
型番MZ-V7E2T0B/ITMZ-V7E1T0B/ITMZ-V7E500B/ITMZ-V7E250B/IT
容量2TB1TB500GB250GB
インターフェース
(転送速度・規格値)
PCIe Gen 3.0×4、NVMe1.3
フォームファクタM.2 (Type 2280)
外形寸法 (L×W×H)
(*2)
80.15×22.15×2.38(mm)
NANDフラッシュSamsung V-NAND 3 bit MLC
コントローラSamsung Phoenix コントローラ
キャッシュメモリ2GB LPDDR41GB LPDDR4512 MB LPDDR4
シーケンシャルリード3500MB/s3400MB/s
ライト2500MB/s2300MB/s1500MB/s
ランダムリード500000 IOPS370000 IOPS200000 IOPS
ライト480000 IOPS450000 IOPS350000 IOPS
MTBF(平均故障間隔)150万時間
TBW1200TB600TB300TB150TB
保証期間5年間
製品公式SSD 970 EVO シリーズ| Samsung SSDシリーズ

970 EVOは、新しいPhoenixコントローラとインテリジェントターボライト(Intelligent TurboWrite)テクノロジーにより、ハイエンドのゲーミングを一変させ、グラフィック中心の作業を高速化します。以前の世代より32%高速に書き込める、3300/2500MB/s という驚きのシーケンシャル読み出し/書き込み速度を

TBW(総書き込みバイト量は最大1200TBを実現し、5年間の限定保証付き。前世代対比で50%高い耐久性を実現しています。

970 EVOシリーズは970 PROシリーズよりも多少スペックが抑えめですが、ぶっちゃけこっちの方を選べば良いと思います。

SamsungのM.2 SSDの詳細を解説

SamsungのNVMe M.2 SSDまとめ。960PRO, EVO/970PRO, EVO/970 EVO Plusの比較もという記事で、現在・過去に発売されているSamsungのM.2 SSDについてまとめています。

SamsungのM.2 SSDはどんどん進化していっています。迷ったらSamsungのM.2 SSDを買っておけばいいですよ。





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荒巻大輔(管理人)

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