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SATAの転送速度は世代で異なる?PCIeとの比較や接続で注意することは

SATAの転送速度は世代で異なる?PCIeとの比較や接続で注意することは

HDDやSSDといったストレージの接続規格として、長く使用されているSATA(シリアルATA)。M.2 SSDのように、PCIe接続を利用する処理速度の速いストレージも多く出回るようになりましたが、SATAと比較した場合の速度差はどれほどになるのでしょうか。この記事では、SATAの世代による速度差や、SATA接続とPCIe接続の速度差、SATA接続を実行する場合の注意点などについてもご紹介します。

SATAの転送速度は世代によって大きく異なる

SATA規格と一口にいっても、さまざまな世代があり、データ転送の速度にも大きく開きがあるため注意が必要です。

第1世代のSATAインターフェースである「SATA1」は、「SATA1.5GB/s」と呼ばれることもあります。この世代のSATAの理論上の転送速度は1.5Gbps(約150MB/s)です。

SATA1を改良した第2世代の「SATA2」は、データ転送速度の理論値が3.0Gbpsと向上し、SATA1に比べおよそ2倍高速になっていることが分かります。制御インターフェースがSATAに最適化された「AHCI」に切り替えられている点も特徴です。ただし、誤り訂正符号(誤り検出訂正)などの制御情報を付加する関係上、実効転送速度は300MB/s程度になります。

現在SATA接続の主流となっている第3世代の「SATA3」は「SATA6.0」とも呼ばれ、データ転送速度の理論値は最大6.0Gbpsとされています。こちらの場合も制御情報を付加する関係上、実効転送速度は600MB/s程度です。

SATAは規格が新しいものに下位互換性があるため、SATA3に対応するケーブルはSATA1やSATA2の機器でも使用できます。しかし、下位互換で使用する場合は転送速度の上限が下位のものに制限されてしまう点には注意しなければなりません。

SATA接続とPCIe接続の速度比較

2.5インチSSDや、mSATAのような従来のSSDはSATA接続を使用しますが、新規格であるM.2 SSDには、SATA接続の製品とPCIe接続に対応している製品の2種類があります。M.2はデータ転送速度が速く高性能なことでも知られるSSDですが、SATA接続を行った場合は、上限である6Gbps以上の性能を発揮できません。

しかし、SSDの性能が最大限に引き出せるよう改良が行われている、NVMeによって制御されたPCIe接続のM.2 SSDの場合は、6Gbps以上の転送速度を出すことが可能です。例えば、M.2 SSDの接続方式として現在主流であるPCIe3.0の場合、理論値は最大で40Gbps(4000MB/s)となるため、SATA接続に比べて7倍近い転送速度を誇ることが分かります。

SATA接続の際に気を付けたいポイント

パソコンのストレージをSATA接続する際は、注意したいポイントがいくつかあります。ここでは、内蔵ストレージでSATA接続を行う際の注意点についてご紹介します。

しかし、SSDの性能が最大限に引き出せるよう改良が行われている、NVMeによって制御されたPCIe接続のM.2 SSDの場合は、6Gbps以上の転送速度を出すことが可能です。例えば、M.2 SSDの接続方式として現在主流であるPCIe3.0の場合、理論値は最大で40Gbps(4000MB/s)となるため、SATA接続に比べて7倍近い転送速度を誇ることが分かります。

マザーボード上の接続ソケットに注意

パソコンのマザーボード上にあるSATA接続ソケットには、SATA3対応のものとSATA2対応のものがあります。端子の形はいずれも同一なのですが、SATA3ケーブルをSATA2対応のソケットに接続してしまうと、転送速度はSATA2の3Gbpsが上限となってしまうため、接続する際には必ず注意して確認しましょう。

パソコンの接続設定

SATAケーブルを使用してパソコンにハードディスクを接続する場合、AHCIモードではなく「IDE互換モード」で認識されてしまう可能性があります。IDEとは旧式のHDD接続規格で、この状態のままにしておくとデータ転送速度も低下してしまいます。特に、WindowsXP以前など古いパソコンを使用している場合は、接続設定がIDE互換モードになっている可能性があるため、BIOSなどからパソコンの設定を見てみると良いでしょう。

外付けストレージでも速度を出したい場合はeSATAが便利

外付けのHDDをパソコンに接続する場合、一般的にはUSBで接続することが多いですが、製品によってはeSATAケーブルを使用することも可能です。

eSATAとは、SATA規格を外付けHDD向けに最適化したものです。データ転送形式がSATA接続と同一なのでデータ変換を行う必要がなく、USB接続よりもデータ転送速度を高速化できる点が最大のメリットです。ただしeSATAに対応した製品の数は非常に少なく、USBと比較すると使用できる機会はかなり限られてしまいます。

まとめ SATAとPCIeの違いや特徴を理解しておこう

PCIeに比べ、転送速度は落ちますが、汎用性や拡張性が高いSATAは、今なお非常に優秀な接続規格といえます。転送速度などの性能にこだわると、それに比例してコストがかかってしまう場合もあります。SSDやHDD製品を選定する際には、SATAの速度と利用目的を考えて、性能とコストが見合った製品を選ぶとよいでしょう。

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