パワレポ連動企画

NVMeとAHCIの違いを理解する～SSDのインターフェースを理解する 3～

【パワレポ連動：買いの最新SSD総チェック（4）】

DOS/V POWER REPORT編集部
AKIBA PC Hotline!編集部

2016年9月1日 12:05

DOS/V POWER REPORT 2016年10月号

　こだわりの自作PC専門誌「DOS/V POWER REPORT」の特集をほぼまるごと紹介するこのコーナーでは、「2016年10月号」の第1特集「超高速・大容量・低価格重要キーワードと製品を一気読み買いの最新SSD総チェック」を掲載する。

　第4回目ではNVMeとAHCIについて解説する。NVMeではAHCIよりもコマンドが拡張され、対応製品もエンタープライズ用途を意識した高性能なものが多い。絶対性能ではNVMeに軍配が上がるが、容量単価では大きな価格差がある。そこまでの性能が必要かどうか自分の用途に応じて判断しよう。

　本特集が掲載されているDOS/V POWER REPORT 2016年10月号は全国書店、ネット通販にて8月29日(月)に発売。第2特集は、ワット数だけではない電源の見えない箇所を徹底比較「2016年登場のニューフェースを徹底検証！新顔ATX電源大品評会」。特別企画は、可視化されるとなぜか外へ出たくなる「ガジェット活用で楽しく生活改善 IT派の活動量計入門」、もっとも手に触れるものだけに、自分に合ったものを使いたい「スイッチ、レイアウト、デザイン……アナタの決め手は？キーボード選び放題」、キーボードにこだわるならこちらも妥協したくない「ゲーミングモデルを中心に続々登場！新世代高機能マウス30製品」を掲載。人気の連載記事、髙橋敏也氏による「髙橋敏也の改造バカ一台」や本Web連載中のAKIBA限定!わがままDIY＋の本編「わがままDIY」も掲載だ。

　今号の特別付録は、小冊子「市場に並ぶ140超の製品をまるっと収録電源名鑑 2016」。第2特集と合わせ、電源選びの参考にどうぞ。

-買いの最新SSD総チェック-
NVMeとAHCIの違いを理解する～SSDのインターフェースを理解する 3～

今さら聞けない？ SSDの基礎知識／トレンド 1
インターフェースを理解する

　SSDを選択、活用するには、正しい知識を身に着けることが重要だ。ここではまずインターフェースなどの基礎的な部分を解説しよう。

NVMeとAHCIの違いを理解する

NVMeに対応したIntel 750

コンシューマ向けとして初めてNVMeに対応したHHHL SSD。400GBモデルの4KランダムのIOPSはリード430,000、ライト23,000とAHCIモデルを圧倒する

　NVMe（Non-Volatile Memory Express）やAHCI（Advanced Host Controller Interface）は、ハードウェアとOS ／ソフトウェア間の通信の仕組を標準化したもの。NVMeの仕様書では「レジスタインターフェースおよびコマンドセット」と記載されているが、シンプルに言えば「コマンドプロトコル」ということになる。ホストコントローラ／ SSDのメーカーが異なっていても、同じように動作し、パワーマネジメントコマンドなどを使うことができるのはこれらのおかげである。

　従来のAHCIがHDDを前提としてSerial ATAに最適化されているのに対し、NVMeはPCI Express SSDに最適化されている。HDDの数百倍の高速アクセスタイム、PCI Expressのデータ帯域をより活かせるようになっているわけだ。もっとも、NVMeにおける拡張の大半は、エンタープライズ関連。AHCIとの比較ではコマンドキューイング（コマンドをまとめて先行発行し、最適な順番で実行する）の仕様が大幅に拡張されているが、こうしたメリットが活きるのもアクセスが膨大な量で集中するデータセンターなど。4KBコマンド処理の効率改善などコンシューマPCでも効果がありそうな部分もあるが、過剰な期待は禁物である。

NVMeの特徴

NVMeとAHCIの違い

コマンドキューイングの仕様が大幅に拡張されているほか、コマンド発行の効率が改善されていることが分かる

Samsung SM951（512GBモデル）のNVMe版とAHCI版のスペックの違い

NVMeモデルは4Kランダムアクセス（とくにリード）が格段に高速だ。ただ、これはあくまでも最大値

【NVMeとAHCIの性能差を検証する】

SamsungのNVMeモデル（950 PRO）とAHCIモデル（XP941）で性能差を比較してみた。機材の都合上、インターフェースの差をなくすため、950 PROではマザーボードの設定を変えてPCI Express 2.0 x4で動作させている。とくに差が顕著なのは64ファイルに対して並列アクセスを行なう「4K-64Thrd」のリードで、サーバー向けの項目だが、こうした内容ではNVMeのメリットが顕著に出る。その下にある512Bのリード／ライトもそうとうな差で、この辺りはコマンド発行の効率化の効果かもしれない。

4K-64Thrdリードで顕著な差が出た

NVMe SSD：Samsung 950 PRO

AHCI SSD：Samsung XP941

【検証環境】

CPU：Core i7-6700K（4GHz）
マザーボード：ASUSTeK Z170-PRO（Intel Z170）
メモリ：CFD 販売 CFD Panram W4U2133PS-8G（PC4-17000 DDR4 SDRAM 8GB×2）
システムSSD：Samsung 840 PRO MZ-7PD256（Serial ATA 3.0、MLC、256GB）
検証用SSD：Samsung 950 PRO MZ-V5P256B/IT［M.2（PCI Express 3.0 x4）、MLC、256GB］、Samsung XP941 MZHPU512HCGL［M.2（PCI Express 2.0 x4）、MLC、512GB］
OS：Windows 10 Pro 64bit版

[Text by 鈴木雅暢]

【DOS/V POWER REPORT 2016年10月号は8月29日(月)発売】

★第1特集「超高速・大容量・低価格重要キーワードと製品を一気読み『買いの最新SSD総チェック』」
★第2特集「2016年登場のニューフェースを徹底検証！『新顔ATX電源大品評会』」
★特別企画「ガジェット活用で楽しく生活改善『IT派の活動量計入門』」「スイッチ、レイアウト、デザイン……アナタの決め手は？『キーボード選び放題』」「ゲーミングモデルを中心に続々登場！『新世代高機能マウス30製品』」
★連載「最新自作計画～メニイコアでもお買い得 VRレディのパワフルPC～」「自作初心者のための[よくある質問と回答]」「New PCパーツコンプリートガイド」「激安パーツ万歳!」「髙橋敏也の改造バカ一台」「PCパーツスペック＆プライス」「全国Shopガイド」「DOS/V DataFile」
★ 特別付録小冊子「市場に並ぶ140超の製品をまるっと収録電源名鑑 2016」(雑誌のみ別途付録、電子版は巻末に収録)
★ 雑誌を買うと電子版（PDF）を無料ダウンロード可能
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