SATA、mSATA、M.2… SSDの種類が沢山あるので違いをまとめた

最近のOSディスクの主流といえば、やっぱりSSDですよね。大容量のストレージにはHDDが適していると言われていますが、今後SSDの低価格化が更に進めば、いずれ記憶機器は全てSSDに置き換わってしまうのでしょうか…?

HDDといえば、SATA(シリアルATA)という規格が最も一般的ですが、SSDにはメジャーな規格が主に3つありまして、SATA、mSATA、M.2です。それぞれの規格には特徴や長所短所がありますので、分かりやすく説明します。

SATA(シリアルATA)規格の2.5インチSSDについて

SATAとは

ハードディスクや光学ディスクドライブに多く採用されている「SATA(シリアルATA)」は、現在のインターフェース規格の主流になっていて、自作パソコンを組む方にとっては非常に馴染み深いと思います。

ssd-difference-sata-port

シリアルATA(SATA、Serial ATA、シリアルエーティーエー、エスアタ、サタ、セイタ)とは、コンピュータにハードディスク、SSDや光学ドライブを接続する為のインタフェース規格である。2010年時点において、SCSIやパラレルATAに代わって主流となっている記録ドライブの接続インタフェース規格である。

引用:シリアルATA – Wikipedia

SATAはこれまで、SATA1.0→SATA2.0→SATA3.0と進化してきて、バージョンアップの度に最大転送速度が2倍に向上してきました。

  • SATA1.0:1.5Gb/s
  • SATA2.0:3.0Gb/s
  • SATA3.0:6.0Gb/s

最近のSSDは最新のSATA3.0に対応しており、SSD本来の高速な転送速度を活かせるように改良されています。

デスクトップパソコンにも、従来のノートパソコンにも搭載可能

SATA規格のSSDは2.5インチHDDと同じサイズで、デスクトップパソコンに加え、従来のノートパソコンにも搭載出来る場合があります。そのため、少し古くなったHDD内蔵のノートパソコンをSSDに乾燥して、動作をキビキビさせることで現役復活させる方も居るようですね。

残念ながら、最近のモバイルノートやUltrabookなど、2.5インチドライブを廃止している機種には搭載できません。

2.5インチSSDは容量あたりの価格が安い

mSATAやM.2タイプのSSDよりも生産数が多いためか、2.5インチのSATA SSDは比較的低価格で購入ができます。特に、ここ数年の値下がり幅は大きく、製品によっては発売当初よりも半値近くまで安価になった物もあります。

下のグラフは、SATA規格の容量500GB SSD「Samsung SSD 500GB 850 EVO」の発売当初から現在までの価格推移を表したグラフです。グラフは価格.comさんからお借りしました。

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価格.com – サムスン 850 EVO MZ-75E500B/IT 価格推移グラフ

カードタイプのSSDよりも放熱性が高い

これは製品にもよりけりですが、mSATAやM.2などのカードタイプの小型SSDよりも、2.5インチSSDの方が放熱性が高いと言われています。内部のスペースに余裕があるためなのでしょうか。

HDDもSSDも熱には弱いので、デスクトップパソコンに搭載するならば、2.5インチのSATA SSDの方が良いという意見も聞かれますね。

PCIe(M.2)よりも転送速度は劣る

インターフェース規格の性能は、ここ数年で飛躍的に向上しており、SATAも徐々に古き時代の規格となりつつあります。SATAの転送速度がネックになり、SSD本来の速度が活かしきれていないという現象が発生しているのです。

最新のPCIe(M.2)などの規格と比較すると、SSDの転送速度は見劣りしてしまいます。とはいっても、HDDと比べると桁違いに速いので、違いを体感で実感するのはOSの起動時くらいでしょう。

mSATA規格のSSDについて

mSATAとは

「mSATA(Mini Serial ATA)」はSATA規格に分類されますが、通常のSATAよりも小型で、ノートパソコンやUltrabookなどに採用される事が多いです。カードの様な形状をしており、基盤に設置されたmSATA専用端子に差し込んで装着します。

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引用:MSATA SSD vs. 2.5″ SATA drive – Serial ATA – Wikipedia, the free encyclopedia

mSATAが開発されたのはSATA1.0登場の後になるため、1.5Gb/sに対応したmSATAは存在しません。

  • SATA2.0:3.0Gb/s
  • SATA3.0:6.0Gb/s

ノートパソコンの進化に大きく貢献したmSATA SSD

ノートパソコンの薄型化を推し進めた要因として、mSATA規格のSSD登場が挙げられます。SATAを小型化したmSATA規格のSSDを搭載することで、他のパーツを配置するためのスペースに余裕が出来ます。

ミリメートル以下の精度で開発が行われているラップトップ分野において、mSATA SSDの登場は非常に画期的なことであり、薄型化と軽量化、バッテリー面積の拡大など、多くの恩恵をもたらしました。

M.2規格のSSDについて

M.2とは

「M.2(NGFF)」は、先ほど紹介したmSATAの後継規格にあたります。PCIeとの互換性を持たせることにより、SATAよりも大幅な転送速度の向上に成功しています。

おまけに更なる小型化にも成功していることから、これからのラップトップ向けSSDの主流になると思われます。

ssd-difference-m2

M.2 (旧称 Next Generation Form Factor, NGFF) は、コンピュータの内蔵拡張カードのフォームファクタと接続端子について定めた規格である。M.2はmSATA(英語版)の後継として開発された。機能性に優れカードの幅や長さについてもより柔軟性を持つことから、SSDやそれを組み込むウルトラブックやタブレットコンピュータなどの小さいデバイスに適した規格とされる。

M.2は本質的にはSATA Expressの小型版といえる。M.2の提供するバスインターフェイスは論理的にはSATA Expressの上位互換である。M.2はSATA Expressの持つPCI Express 3.0とSATA 3.0との互換性に加えて、USB 3.0との内部互換性を備える。M.2端子には一つ以上の切り欠きがあり、組み合わせで機器のタイプを示す。

引用:M.2 – Wikipedia

SATAの限界を突破するために開発されたPCIe M.2

SATAの上限を突破するため、SSD本来の爆速っぷりを惜しみなく活かすため、PCIeを用いたM.2接続の新型SSDが開発されました。

PCI Express 3.0 x4対応であれば転送レートは32Gb/sと、SATA3.0の限界である6Gb/sを遥かに凌駕しています。SATAのSSDでディスクスピードテストを行うと、読み書き500MB/s程が限界でしたが、PCIe対応M.2の読み込み速度は2,000MB/sを超える場合もあるようです。まさに異次元の領域!

【2017年1月22日追記】先日Lenovo ThinkPad X1 Carbonをレビューしまして、その時に実施したディスクスピードテスト結果のスクリーンショットを下に貼ります。やはりPCIe SSDを搭載しているだけあって、SATAとは比べ物ならないほどの数値を記録しました。読み込みは2,000MB/s超え、書き込みは1,200MB/s超えです。

PCIe SSD スピードテスト

更なる小型化に成功したM.2

1番コンパクトなM.2 SSDは、なんと、よく見かけるJRの切符よりも面積が小さいというのですから驚きです。

ラップトップだけでなく、タブレットでもM.2を採用している機種もありますので、ストレージに関してはパソコンとモバイルの境が無くなりつつありますね。

M.2 2242 大きさ

製品によっては、発熱が気になるとの声

これは全ての製品に当てはまることでは無いのですが、M.2は2.5インチの大きなSSDと比べると発熱が気になるとの意見もあります。電子機器は小型化すればするほど放熱性が悪くなり、これは筐体の小さなM.2 SSDにも言えることです。

また、バス規格の違いも大きく関係しており、高速なPCIe対応のM.2はSATA対応のM.2よりも発熱量が高くなります。デスクトップPCへ組み込む場合は、冷却ファンでエアフローを確保したりヒートシンクを取り付けるなど、徹底した熱対策が必須となります。発熱をどう抑えるか、これは今後の大きな課題になりそうです。

SATA、mSATA、M.2、3種類のSSD、それぞれの特徴

SATA、mSATA、M.2の特徴、相違点をまとめるとこんな感じになります。

SATA 2.5インチのSSD

  • 小型SSDに比べ放熱性が高い
  • 容量あたりの価格が安い
  • デスクトップにも従来のノートパソコンにも対応していて、対応汎用性が高い
  • カードタイプのSSDに比べて転送速度が低い
  • ノートパソコンの薄型化には向いてない

mSATA SSD

  • ノートパソコンの薄型化に貢献した
  • mSATAに対応しているマザーボードが少ない
  • 容量あたりの価格が割高

M.2 SSD

  • ノートパソコンの薄型化に貢献した
  • PCIe対応でSATAよりも転送速度が大幅に向上
  • PCIe対応のものは従来のSSDよりも発熱が大きい
  • 容量あたりの価格が割高

先日書いた「低価格化が進む内蔵SSD、規格・容量別のおすすめ製品」にて、SATA、mSATA、M.2のSSDのオススメ製品を容量別に紹介しています。

https://pasoju.com/2016/08/built‐in-ssd/

持ち運びに適した”ポータブルストレージ”も徐々にSSDに置き換わりつつあります。ポータブルSSDに関しては「速くて軽量なポータブルSSD、どれが良い?オススメ4選」をご覧下さい。

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コメント

  1. saiki より:

    M.2は記事内にもあるように端子の規格ですから,中身はSATAだったりPCIeだったりUSBだったりします.M.2が必ず高速なわけではありません.M.2で発熱が大きいものはPCIeを採用して高速処理をするもので,小型化の影響では(全くとは言いませんが)ありません.またM.2はmSATAに対してはほぼ完全上位互換と言えるので,マザーボードが対応していないとかでなければメリットデメリットで比較するものでもありません.それにさすがに分かっているとは思いますが「小型化に貢献した」はメリットとは言いません.

    1. pasoju より:

      コメントありがとうございます。
      記事内では、「M.2発熱の原因の全ては小型化にある」と捉えられかねない記載をしておりましたが、これは確かに不適切でした。ご指摘頂き感謝します。

  2. ねこパパ より:

    microSATAがないですね。
    mSATAに言及するなら、microSATAにも言及して欲しいです。

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