SATAを理解する方法：知っておくべき重要な情報
SATA — 正直言って少し混乱します。なぜなら、これは2つの異なるものを表すからです。1つは物理的なコネクタ規格で、もう1つはデータがコネクタを介して移動する方法、つまりSATAバスです。SATAが最初に登場したとき、両方に同じポートとケーブルを使用すると想定されていました。そのため、PCにSATAポートがある場合、物理的な接続はSATAバスをサポートする必要がありました。しかし現在では、M.2などの新しいコネクタの登場により状況は変わり、異なる物理インターフェイスを介してSATAバスにアクセスできるようになりました。さて、この記事では、システムで何が起こっているのかを理解できるように、両方の部分を詳しく説明する予定です。コンピューター用語では、論理バスは基本的にデータ転送、つまりビットとバイトの移動方法を処理するプロトコルです。SATA（Serial AT Attachment）は技術的には何かの略語ではありませんが、IBMの古いATA規格であるPATA（Parallel ATA）に基づいています。パラレルの「P」は、SATAのシリアルアプローチと区別するために付けられました。SATAプロトコルは2003年に標準化されました。当初、SATA 1.5Gbpsは約150MB（ギガビットではなくメガバイト/秒）をサポートしており、多少のオーバーヘッドがありましたが、高速HDDではそれを少し超えることがありました。その後、帯域幅が2倍になるSATA IIが登場し、最終的に6Gbpsに達するSATA IIIが登場しました。これは従来のHDDとしてはかなり高速ですが、SSDは簡単にその速度に達し、場合によってはそれを上回ることさえあります。それでも、SATA IIIの制限は、より高速であるもののSATAを超える利点がない、最新の低価格SSDやNVMeドライブにとってはボトルネックになります。さて、コネクタについて見てみましょう。SATA標準の登場により、データ用と電源用の2つの新しい物理ポートが導入されました。これらは長くてスリムで、逆さまに差し込まないように少しL字型になっています。電源ケーブルはデータケーブルよりも幅が広いため、簡単に区別できます。電源プラグは電源に直接接続します（設定 > 電源 > SATA電源ケーブル）。一方、データケーブルはドライブとマザーボードを接続します（通常は設定 > ストレージ > SATAコントローラー）。または直接差し込むだけです）。他のコネクタが出回っていることに戸惑う人もいるかもしれません。ほとんどの場合、それらは現在では非常にまれです。しかし、重要なのは、M.2 SSD は SATA または NVMe (後者は PCIe 経由) のいずれかを使用できることです。購入するときは、キーに注意してください。SATA M.2 ドライブには通常、M キーと B キー (小さなノッチ) がありますが、NVMe ドライブには M キーしかありません。切り欠きはドライブが使用するバスを示しているため、間違いを避けるための視覚的な手がかりになります。たとえば、B キーは通常 SATA を意味し、PCIe/NVMe タイプに比べて低速です。最近のマザーボードのほとんどには、「SATA」または「NVMe」というラベルの付いた個別の M.2 スロットがありますが、キーと BIOS 設定によっては、同じスロットで両方をサポートしているものもあります。注意: 物理的な SATA M.2 スロットが NVMe SSD と互換性があるように見えても、おそらく互換性がないか、非常に低速で動作する可能性があります。これは、バス タイプが異なるためです。つまり、物理的なフォーム ファクターは同じでも、基盤となるプロトコルと速度が異なります。念のため、マザーボードのマニュアルまたはシステム情報を確認してください。BIOS にサポートされている内容が記載されている場合もあります。では、なぜこれが重要なのでしょうか。PC が SSD から起動しない場合、または転送が遅いように思われる場合は、SATA 接続を、より高速なドライブで使用していることが原因である可能性があります。または、NVMe ドライブを購入したが、SATA M.2 スロットに接続した可能性があります。もちろん、Windows は必要以上に困難にする必要があります。SATA が実際に適しているのはどのような場合でしょうか。通常、写真、古いビデオ、ドキュメントの保存など、速度がそれほど重要ではない標準的なストレージ タスクの場合です。帯域幅を大量に消費する処理を行わない場合は、SATA で十分です。信頼性が高く安価であると考えてください。ただし、より高速な NVMe ドライブが真価を発揮する高解像度のビデオ編集やゲームには対応できないでしょう。ちょっとしたヒント：ストレージの速度が遅い、または読み書き速度がおかしいなどのトラブルシューティングをする場合は、接続の種類を確認してください。システム情報ツールを使用するか、ケースを開けて、ドライブが接続されているポートの種類を確認してください。ドライブをNVMeスロットに交換したり、ケーブルをアップグレードしたりすることで、速度が大幅に向上する場合もあります。
SATA接続を理解してスムーズに動作させる方法
どのような種類のドライブがあり、どのように接続されているかを確認します
- デバイス マネージャーまたはディスクの管理を開き、ドライブが SATA、NVMe、またはその他のものとして表示されているかどうかを確認します。
- M.2 ドライブの場合は、キーとスロットを物理的に確認します。M キーまたは B キーを探して、SATA か NVMe かを確認します。
- BIOS/UEFIでは、アクティブなPCIeレーンやSATAモードを確認できる場合があります。Windowsがドライブの認識に問題がある場合に役立ちます。
サポートされている構成についてはマザーボードのマニュアルを確認してください。
- ほぼすべてのメーカーが、どの M.2 スロットが SATA または NVMe をサポートしているか、および BIOS 設定を切り替える必要があるかどうかを指定するオンライン マニュアル (例はこちら) を提供しています。
- 一部のマザーボードでは、他のスロットを使用すると特定のスロットが無効になったり、新しいドライブをサポートするために BIOS の更新が必要になったりします。
BIOS/UEFI設定がドライブのプロトコルと一致していることを確認してください
- SATA モード(AHCI、IDE、RAID)に関連する設定を探します。AHCI は現在 SSD の標準です。
- NVMe ドライブから起動しようとしている場合は、BIOS で NVMe サポートが有効になっていることを再確認してください。
- 一部のセットアップでは、NVMe を完全にサポートするために「CSM」(互換性サポート モジュール) を無効にする必要がある場合がありますが、古い OS の起動に影響する可能性があります。
ストレージドライバーの確認と更新
- デバイス マネージャー > ストレージ コントローラーに移動し、ドライバーが最新であることを確認します (マザーボードまたはチップセット メーカーのサイトにアクセスしてください)。
- 場合によっては、BIOS が正しくても、古いドライバーによってデータ転送速度が低下することがあります。
接続速度をテストする
- 実際の速度を測定するには、 CrystalDiskMarkなどのツールを使用します。
- 数値が仕様を大幅に下回る場合は、ケーブル、BIOS 設定、またはスロットの配置を見直してください。
それでも問題が解決しない場合は、ドライブを物理的に再接続するか、別のポートを使用してみてください。
- 場合によっては、接続が緩んでいたりケーブルに欠陥があったりすると、速度低下や切断が発生することがあります。
- 特に古いマザーボードでは、別のポートに切り替えたり、ケーブルを交換したりすると、驚くほど問題が解決することがあります。
結局のところ、デバイスがSATAかNVMeかを理解し、BIOSとドライバーが最新であることを確認することで、何時間ものイライラを省くことができます。最近のPCにこれほど多くのオプションがあるのは少し奇妙に思えますが、だからこそ私たちは常に気を配っているのです。
まとめ
- ドライブが SATA か NVMe か、またどのポートを使用しているかを確認します。
- サポートされている構成と BIOS オプションについては、マザーボードのマニュアルを確認してください。
- BIOS とストレージ ドライバーを定期的に更新します。
- CrystalDiskMark などのツールを使用してドライブの速度をテストします。
- 速度が予想外に遅い場合は、ポートを取り付け直すか切り替えてください。
まとめ
SATA規格とバスの違いを理解することは、低速ストレージのデバッグやコンポーネントのアップグレードにおいて、大きな変化をもたらす可能性があります。マザーボードでサポートされているものとドライブの接続方法を知っておくことで、多くの頭痛の種を防ぐことができます。問題の根本原因が、ケーブルの不適合や緩みにあることには、いつも驚かされます。この記事が少しでも理解を深め、システムがピークスピードでスムーズに動作するようになることを願っています。フォーラムで何度も見てきたような、何時間も続く混乱を避けることができるよう、少しでもお役に立てれば幸いです。