NVMe SSD (M.2)を導入してみた

Posted: 2018年11月19日 カテゴリー: 自作物, 雑学, PC
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今回はSATA接続のSSDからM.2接続のSSDにシステム移行した話になります。

日課でパーツ情報や価格を調査していたところ数量限定の特価品を見つけ、
性能や問題になっていたM.2の弱点も克服しているようだったので入手を決断しました。

気になっていたM.2放熱キットも同時購入。それがこちら。

WDS250G2X0C (5年保証)


 ◆ M.2 SSD(NVMe): WD Black WDS250G2X0C (250GB)    ¥8,186

 ◆ Cooling Kit   : Silver Stone SST-TP02-M2       ¥1,490
 
 
 

性能チェックの前に少し説明を。
現行の自作PC向けSSDの接続規格は2種類あり、

 ・ 従来規格の「SATA3.0」接続方式 (理論値:6Gbps)
 ・ 新規規格の「NVMe」接続方式  (理論値:32Gbps)

NVMeとは「NVM Express」が正式名で、PCI-Express3.0経由で接続する規格です。
SSDやUSBメモリのような不揮発性メモリストレージのデータ転送を効率よく高速化する技術です。
更にNVMeのデバイス方式にも3種類あり、

 ・ 「PCI-Express」拡張カード型SSD
    そのままPCI-Expressに直接続する型で、M.2コネクタが無くてもNVMeデバイスを使用できる。
    殆どがヒートシンク付きで大型になりやすいが、最近ではLowProfile製品も登場している。
    またM.2増設用の拡張カードやRAID専用の拡張カードも販売され、理論上限値を叩き出している。

 ・ 「M.2」コネクタ型SSD
    mSATAの後継に位置し、SATAやUSBなどにも互換性がある。
    カード形状のデバイスで「Type 22110」「Type 2280」「Type 2260」「Type 2242」がある。
    Socketにも種類があり、ストレージだけでなく無線LANモジュールにも使われている
    モバイル製品向けだがデスクトップ製品にも採用されている。

 ・ 「U.2」コネクタ型SSD
    2.5インチドライブ向けで大容量化がしやすい。
    ホットスワップに対応しているのが特徴でサーバーなどに向いている。
    ただしコンシューマ向けの採用が殆どないため、先行きが不透明。

となります。

ここでの注意は「M.2」の場合、NVMeタイプとAHCI(SATA)タイプの2種が混在している点です。
デバイス内部の通信方式は厳密には決められていないので、購入時にしっかり確認しておくことが重要です。
今回購入したM.2 SSD「WDS250G2X0C」は”NVMe”の高速タイプです。

もう一つNVMeデバイスで重要な点は、“稼働時に高発熱する”という弱点です。
そのために冷却用としてSilver Stoneの「SST-TP02-M2」ヒートシンクを併用しました。

では早速、組み込み開始。

M.2規格2280サイズ


① M.2 SSDに熱伝導シートとヒートシンクを乗せる。
② 付属の耐熱輪ゴムで括る。
③ M/BのM.2コネクタにM.2 SSDを差し込む。
④ 端を固定ネジで止める。

完了です。簡単!

システム移行にはバックアップソフト「Acronis True Image WD Edition」を利用しました。
WesternDigitalのHPから無料でダウンロードでき、コピー先かコピー元がWD製品なら何でも使えるソフトです。

 ★ コピー元: SAMSUNG SSD 750 EVO (250GB)
   ↓  ↓  ↓  ↓  ↓  ↓  ↓  ↓
 ☆ コピー先: WD Black WDS250G2X0C (250GB)

それでは性能チェックとして、「CrystalDiskMark」を実行します。

WD Black NVMe SSD
※ 250GBモデルの場合
読込(最大): 220,000 IOPS
書込(最大): 170,000 IOPS


・<CrystalDiskMarkの測定項目>
  [Seq Q32T1] – 逐次アクセス性能の最大値
        (最大32のコマンド先送り逐次アクセス)
  [4kb Q8T8] – マルチスレッドCPU環境下の性能値
        (8スレッドから同時にRead/Writeを行うアクセス)
  [4kb Q32T1] – 従来型のランダムアクセス性能値
        (最大32のコマンド先送りアクセス)
  [4kb Q1T1] – アクセス遅延性能テスト、操作体感にほぼ直結する値
        (コマンドキュー無しアクセス)
   ※ Q=Queue Depth) / T=Thread

SATA3.0 (6Gbps)接続
今回のコピー元SSD


測定上の値ではSATA SSDより約3~5倍の高速動作をしてます。

パソコンのシステム起動やアプリケーション実行、
ゲームのLoadingあたりではあまり体感できませんが、
SATA SSDと比べて同じか、気持ち1~2秒速いように思えます。
逆にファイル展開やコピーなどのデータ操作に関しては劇的に高速化されました。
特に大容量ファイル操作には恩恵があります。

 

NVMe SSDのLoading Time
[WDS250G2X0C]

SATA SSDのLoading Time
[SamsungSSD750EVO]


  FF14のLoading時間を比較しても、
  やはりほぼ同じで体感できません。
  NVMeはシステムやクリエイティブ作業に恩恵。
  ゲームには大容量SSDで十分に対応可能。
 
 
 

次に温度と冷却です。
M.2 SSDは前述した、“発熱がかなり高温になる”というデメリットがあるので、
別途に放熱用のヒートシンクやFANを取り付けたほうが良いです。
「WDS250G2X0C」の発熱は通常使用で50~70℃になりますが、
少し前のモデルや別メーカーのM.2だと90℃を超す場合もあるので、このM.2は発熱がかなり抑えられているようです。
それでもサーマルスロットリングが発生する可能性があるので冷却オプションを追加しました。

 ※ サーマルスロットリング(Thermal Throttling)
   ・高負荷の連続でハードウェアが高温になり、負荷と発熱軽減のため速度制限が自動実行される機能。

よって今回は小型でも冷却性能が良いと噂の「SST-TP02-M2」(SilverStone製)を導入しました。
ですので発熱テストも実行して、その結果も示しておきます。

◆発熱テストの手順
 ・ PC起動後、10分間放置しアイドリング状態にする。
 ・ 「CrystalDiskMark」を[8GB/5回試行]設定にし、連続で5回実行する。
 ・ その後3分間放置し、アイドリング状態にする。
 ・ HWiNFO64に記録された温度を観測する。

WDS250G2X0Cの温度
室温24℃


公称値でのアイドリング比較: 40~43℃(7~10℃の低下)
フルアクセス高負荷時   : 53℃(約17℃の低下)
サーマルスロットリング  : なし

 

NVMe SSD / SATA SSD
中速HDD / 低速HDD


折角なので「M.2 SSD(NVMe)」「SATA SSD」
「HDD 7200rpm」「HDD 5400rpm」の速度を比較してみます。

これを眺めると10年前は、
“HDDの15000rpmが高速なシステムドライブだ”、
と言っていた記憶が懐かしいです。

科学技術は日進月歩、まさにその通りだと実感します。

今日の詞情
「新規格は大いに結構、でも乱立はヤメテ!」

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最終更新日: 2018年11月29日
初回投稿日: 2018年11月19日

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