NVMeのM.2 SSDをPCIeスロットに接続するアダプターを使って速度比較してみた

前回、前々回投稿したメインマシンの更新記事のおまけです。

前回と前々回を見てないよって方は下のリンクから、良かったらどうぞ。

メインマシンの更新に合わせて、データストレージをHDDからNVMeのM.2 SSDにしようと思って1TBのM.2 SSDを購入したんですが、更新したマザーボードにM.2スロットが1つしかなく、取り付けできませんでした。

で、どうしようかなぁと悩んだんですが、ちょうど良い機会なのでPCIeスロットの変換アダプターを使ってみる事にしました。

この手の変換部品は、普段あんまり触手が反応しないんですが、せっかくなので接続先によってどの程度速度が変わるかも見てみました。

それでは、本題へ。

M.2 SSDのPCIe変換アダプター

今回は、AINEXのこちらの商品を使いました。

この製品SSDの取り付け方法がマザーボードへの取り付け方と異なり独特の固定方法を採用しています。

部品をよく見ればわかりますが、初見では「なんじゃコリャ？」って思いました。

基盤側にはSSDのサイズに合わせて固定部品の取り付け穴があるだけで、ネジを受けるようなタップは切られていません。

固定部品は、SSDを引っ掛けるためのクビれがあり、裏からネジで固定する構造です。

SSDを取り付けると、こんな感じ。

このAINEXのアダプターには、厚みの違う熱伝導シートが3枚付属しています。

このなかから適切な厚みのモノを選んで、ヒートシンクを取り付けます。

これでアダプターへの取り付けは完了です。

速度比較

NVMe SSDの変換アダプターは、私の調べた限りではPCIe×4接続がほとんどです。

NVMe SSDは速度が売りなので、速度低下なく変換するにはPCIe×4以上の高速スロットでの接続が必要なんでしょうが、PCIeは下位互換性があります。

グラフィックボードでも×16仕様であっても、下位の×4や×1に接続して使用できるので、NVMe SSDでも同様に使用できるハズです。てゆーか、できます。

そこで気になるのが速度がどう変化するか？

それ以前に、そもそも論として、変換アダプターを使ってもSSDの速度が製品の仕様通りでるのか？を簡単に調べてみました。

1）マザーボード上のM.2スロット接続

まずは、マザーボード上のM.2スロットに接続した状態の速度を確認しておきます。

これが基準になるんですが、1TB SSDはデータストレージ用に購入したため、Cドライブ用に別途用意した500GBのM.2 SSDの速度を掲載しています。

この時点で単純比較できないですが、500GBのSSDと1TBのSSDはどちらもWestern DigitalのBlue SN550シリーズですので、この500GB SSDをリファレンスにしても、そんなに差し支えはないでしょう。

シーケンシャルの読み込みで、2473MB/sとメーカーが謳う速度がきっちり出てますね。書き込みも1819MB/sと、SATAのSSDとは次元が違う。

但し、体感としてSATAより早くなったかどうかはわかりません。

2）PCIe x4接続の速度

アダプターにセットした1TBのSSDを、PCIe×4接続でアクセス速度を計測しました。

PCIeスロットは、通常の使用時を想定して、×4分の端子しかない×16スロットに接続しています。

アクセス速度の測定した結果はこちら。

速え～。

こっちもしっかり製品の仕様通りの速度が出てますね。シーケンシャルアクセスのブロックサイズ4KiBでは500GBのマザーボード直付けより高速ですが、この辺は接続方法の差というよりは、製品の容量の差のような気がします。

知らんけど。

3）PCIe×1接続の速度

続いてPCIe×1で接続して速度を計測してみます。

最近のマザーボードは、PCIe×1スロットの後部が開口されているので、×1端子以外のカードを無加工で取り付けることができます。

昔は、×16スロット用の端子サイズのカードをPCIe×1に取り付ける場合は、カード側の端子を切り落とすか、マザーボード側のPCIeスロットの後部を削り取るしかなかったんですが、メーカーがこの形状を採用するってことは、結構PCIe×1に上位の製品を接続して使う人が多いってことなんですかね？

アクセス速度は、×4接続の3分の1ぐらいになってしまいました。

GEN3のPCIeのデータ転送速度は、1レーンあたり、片側で約1GB/s（1000MB/s）、両側で約2GB/s（2000MB/s）なので、×1接続ならこんなもんなんでしょう。

間違ってるかもですが。

4）SATA SSDの速度

せっかくなのでSATA接続のSSDの速度も計測してみました。手持ちで余ってたCrucialの1TB SSDです。

こちらはSATA接続なので、理論上600MB/sが上限ですが、ちょうど良い機会なので比較してみます。

HDDからSATA SSDに乗り換えた当時は、体感でわかるぐらいの脅威的な速度向上に感動したんですが、M.2 SSDの速度を見た後だと、しょぼく見えるのが不思議です。

まとめ

今回の計測結果をまとめるとこんな感じ。

今回計測した結果は、割と事前に予想した内容と変わりませんでした。

ネットで、似たような検証記事を調べてみても、だいたい同じような結果になっていたので驚くような結末にはなりませんでしたね。

で、この結果を受けて私の環境をどうするか？ですが、私のメインマシンにはSATAの1T SSDを搭載しました。

PCIe×1接続でもSATAより速い結果になったんですが、このマシンはグラボを2枚積みすることにしたので、間に挟みたくなかったのと、データストレージなので、×1接続にしていることでの不具合があったらイヤだなってことで使用は見送りました。

SATAのSSDでもHDDに比べれば遥かに早いですし、普段使いで速度的に不満はないですから。

じゃ、そんな感じで。