M.2スロットとNVMe SSD

近年のマザーボードには、M.2スロットが標準で付くものが多くなってきています。

M.2スロットには、この規格に対応したデバイスを取り付けることができます。このデバイスの中でも最も使われているのが、M.2規格に対応した NVMe SSDになります。

このページでは、自作パソコンのM.2スロットとは何か?取り付け方やOSインストール方法、使い方について実例を交え解説しています。

取り付け

例として、パソコンの組み立てから始めたとして解説します。

マザーボードにCPUとメモリーを取り付けた状態です。

マザーボード

M.2スロットがあります。MicroATXでは1つ、ATXでは2つという傾向があります。

M.2スロット

M.2スロットが2つある場合は、一般的にどちらか転送速度の速い方のスロットを使います。マザーボードの仕様書などで確認します。ここでは、上のスロットが16Gpbs、下のスロットが32GBbpsなので。下のスロットを使います。

マザーボードの仕様書

マザーボードにスペーサーを取り付けます。M.2スロット用のスペーサーやネジは、マザーボードに付属していることがほとんどです。

スペーサー

M.2スロットに対応した NVMeのSSDを準備します。

NVMe SSD

M.2スロットとNVMe SSDの切り欠けを合わせ、ネジで固定します。

NVMe SSDの取り付け

マザーボードをPCケースに取り付けます。自作パソコンにおける 所定の配線を行います。ここでは、電源ケーブル、フロントパネルコネクタ、光学ドライブなどを接続し、OSインストール準備を整えます。

マザーボードの取り付け

UEFIに入ります。このマザーボードでは、NVMeのSSDは SATAの項目や起動デバイスには表示されていません。

UEFI

このマザーボードでは、認識の確認は別の項目にあります。NVMe Configuration。

NVMe Configuration

NVMe SSDが認識されていることが分かります。

認識の確認

Windows 10 64bitのインストールディスクを入れて、再度UEFIに入ります。UEFIの光学ドライブが表示されています。このドライブから起動させて UEFIインストールを行います。

UEFIインストール

インストールを進めると、インストール場所の選択画面に NVMe SSDの未割り当て領域が表示されています。このままインストールを行います。

NVMe SSDの未割り当て領域

インストールが終わると、Windowsのデスクトップ画面になります。

デスクトップ画面

コンピューターのローカルディスク。

ローカルディスク

デバイスマネージャのディスクドライブ。

デバイスマネージャ

ディスクの管理。

ディスクの管理

Windows上では、通常のSSDやHDDと同じようにストレージとして扱われていることが分かります。

自作パソコンでは、この後 マザーボードのドライバインストールの作業などに移ります。

M.2スロットとNVMe SSDの特徴的な点は、UEFIでSATAの項目には表示されないということです。UEFIで認識されているかどうかの確認は、M.2スロット専用の項目、例えば NVMe Configurationなどを見ることになります。

取り付けに関しては、自作パソコン組み立て時においては、マザーボードをPCケースに収める前のほうが、どちらかというと取り付けはしやすくなっています。しかし、M.2スロットとNVMe SSDはネジを付けていない状態でも、ある程度固定されるので、マザーボードがすでにケース内にあったとしても、SSDの固定は行いやすくなっています。

M.2スロット

マザーボードのM.2スロットは、MicroAtxとATX、メーカー、型番などによってその数は異なります。一般的には、MicroATXで1つ、ATXで2つという傾向があります。

M.2スロットには、PCI-Eで動作するものと、SATAで動作するものとがあります。

どちらで動作するのかも、マザーボードによって異なります。

一般的なATXのマザーボードの例では、上のM.2スロットが、PCI-EとSATAの両方で動作し、下のM.2スロットが、PCI-Eで動作することが多くなります。

PCI-EとSATAの両方で動作する場合は、取り付けた M.2のSSDがPCI-E転送用のものであれば、PCI-Eで動作し、SATA転送用のものであればSATAで動作します。UEFIでは、前者がNVMeの項目に表示され、後者は SATAの項目に表示されます。

このような、両方に対応しているM.2スロットは、PCI-EとSATAの信号線、バスを共有していると考えることができます。また、SATA転送用のM.2 SSDを取り付けると、M.2のSATA SSDが1つ使われるため、SATAポートのいずれかひとつが使えなくなります。

このように M.2スロットには、SATA用とPCI-E用とがありますが、マザーボードのマニュアルなどには、どのような構成になっているのか記載されています。

PCI-E

M.2スロットの特徴は、PCI-Eの信号線を使ってデータ転送を行うことです。したがって SATA接続、SATAⅢよりも転送速度は速くなります。

この転送モードには、主にPCI-E×2、PCI-E×4のモードがあります。マザーボードにもよりますが、前者が 16Gbps、後者が32Gbpsになります。PCI-E転送用のSSDを取り付ける場合は、一般的に転送速度の速い方に取り付けます。

ATXのマザーボードで、M.2スロットが2つある場合は、どちらかがメインのM.2スロットになっています。

例えば、CPUに近いM.2スロットが、PCI-E×2とSATAの共有スロット、CPUから離れているほうが、PCI-E×4のようになっています。この場合、PCI-E転送用のSSDは、PCI-E×4の方に取り付けます。

NVMe SSD

PCI-Eの信号線を使ってデータ転送を行うことができるSSDを、NVMe SSDといいます。

M.2スロット用のSSDは、長さや転送モードが異なるものがありますが、現在の主流は、長さ80mmの Type2280、PCI-E×4で動作するタイプのものです。

他の長さ、SATAで動作するタイプのものも使うことはできますが、転送速度に関しては、NVMeのSSDの方が速くなります。

32GBps NVMe SSD。数秒で起動など、圧倒的なパフォーマンスを見せる可能性があります。

クリスタルディスクマーク、ベンチマークテスト。

NVMe SSDベンチマーク

NVMe SSDは、現在始まったばかりであり、今後発熱の問題や耐久性などが検証されていくことになると考えられます。マザーボードによっては、M.2スロットにヒートシンクのカバーが付いているものも出てきています。

SATAⅢの速度を超えることができ、現在自作パソコンのストレージでは、最速であるということができます。