SATA: 概要と知っておくべきこと

SATA は 2 つの異なるものです。物理コネクタ標準と論理通信バスです。SATA が最初に設計されたとき、この 2 つはリンクしていました。実際、物理 SATA コネクタは論理 SATA バスのみを使用できます。ただし、新しい物理コネクタを介して SATA バスにアクセスできます。この記事では、両方について説明します。

SATA バス

コンピューティングにおいて、論理バスはデータを転送するための通信プロトコルです。SATA は、Serial AT Attachment の略です。AT は技術的には、特許侵害を回避するための頭字語ではありません。これは、後に PATA と改名された IBM の先行する Advanced Technology Attachment (ATA) 標準に基づいています。P は Parallel を表し、シリアルバスと区別します。SATA プロトコルは、2003 年に初めて標準化されました。

SATA プロトコルの第 1 世代は、1.5Gbs の帯域幅をサポートしていました。これにより、オーバーヘッドを考慮して最大 150MB の使用可能な帯域幅が可能になりました。高速 HDD は、実際にこれらの転送速度を超えることがあります。SATA II はサポートされる帯域幅を 2 倍にし、SATA III は帯域幅を 2 倍にして 6Gbs にしました。これは、どの HDD の機能よりも優れていますが、SATA 経由で接続された SSD の制限要因になる可能性があります。

SATA コネクタ

SATA プロトコルには、データ用と電源用の 1 対のコネクタという新しいコネクタが付属していました。どちらのコネクタも細長く、端に小さな L 字型があり、正しく接続できるようになっています。電源コネクタはデータコネクタよりも幅が広く、見分けやすくなっています。電源ケーブルは、PSU から直接ドライブに接続します。対照的に、データケーブルはドライブをマザーボードに接続します。

その他のコネクタ

SATA 規格には、さまざまなセカンダリコネクタが含まれています。ただし、ほとんどは短命であり、最新のデバイスでは見つかりません。SATA 標準以外では、物理 M.2 コネクタは SATA バスを介したデータ転送をサポートしています。M.2 SSD を購入するときは、SSD が SATA ドライブか NVMe ドライブかを再確認することが重要です。

M.2 SSD は、NVMe または SATA 経由で接続する場合、アクティブにアドバタイズする必要があります。そうでない場合は、フォールバック方法があります。M.2 コネクタ規格では、キーと呼ばれる、他のユースケース用のさまざまなカットアウトが定義されています。NVMe M.2 ドライブには M キーしかありません。

SATA M.2 ドライブは B キーを使用しますが、ほとんどの M.2 SATA ドライブには M キーも切り取られています。M キーは、右から 5 本のピンの後に切り欠きがあります。Bキーは左から6ピン後に切り欠きがあります。ほとんどの M.2 SATA ドライブでは、識別しやすいように両方のキーが切り取られています。

M.2 コネクタを見ると、スロットがどのバスに接続されているかを視覚的に示すキーが表示されます。通常、高速接続のために NVMe バスに接続されます。しかし、B キーを使用すると、代わりにデータが SATA バスを介して実行されます。これには、標準の SATA 接続と同じ制限があり、追加の帯域幅はサポートされていません。

どの M.2 スロットにも、接続するバスに応じて、1 つのキーカットアウトしかありません。これにより、NVMe M.2 SSD を誤って SATA M.2 ポートに接続することがなくなります。デュアルキー SATA SSD は NVMe M.2 スロットに物理的に接続できますが、それでも SATA 転送速度に制限されます。さらに、これは非標準であり、BIOS でサポートされていない可能性があります。

最新のコンピューターで SATA が適しているのは何ですか?

SATA は主に、データの書き込みと読み取りが時間に左右されないデータの保存に役立ちます。これは、画像、比較的低解像度のビデオ、または読み取り/書き込み時間が比較的短いバーストである標準ドキュメントに適しています。または、リアルタイム使用に必要な転送速度が、SATA 接続を介したドライブの帯域幅制限を下回っています。

たとえば、Word 文書を保存するとします。その場合、読み書きするデータの量は非常に小さいため、SATA の速度が比較的遅いことは問題になりません。同様に、720p 30fps ビデオを視聴または保存するために必要なビットレートは、SATA 接続の最大データレートよりも低くなります。

速度が重要な要素である場合、または大量の転送が発生する可能性がある場合、SATA は理想的ではありません。たとえば、4K 60fps のビデオ映像を編集するとします。その場合、SATA が提供する帯域幅は、これをリアルタイムで行うには十分ではありません。データが RAM と VRAM に十分な速さでロードされないため、ビデオゲームのロード時間も SATA ドライブでは遅くなります。同様に、大規模なシステムバックアップを実行する場合、低速の SATA 接続では時間がかかります。重大なことに、SATA 経由のバックアップからの復元にも時間がかかります。

結論

速度の制限により、SATA はレガシーコネクタであり、主に HDD に役立つ論理規格です。初期の SSD はコネクタを使用していました。コネクタはすでに標準であり、市場での採用が容易だったからです。さらに、初期の SSD は、技術的な成熟度が低いため、最新のドライブよりもはるかに低速でした。

その後、M.2 コネクタは、エントリーレベルの SSD 用の SATA バスに接続する機能を提供しました。消費者の混乱を最小限に抑えるために、キーと呼ばれる別の物理的なカットアウトが SATA およびより高速な NVMe M.2 コネクタで使用されています。これにより、それらは視覚的に区別され、ある程度、物理的に互換性がなくなります。どう思いますか？以下にコメントを残すことを忘れないでください。