M.2とSATA Expressについて議論
M.2 PCIe
Intelは、Z97の実用性と柔軟性を、小規模ながらも大幅に向上させました。これは、チップセットのポート13と14を従来よりもはるかに柔軟にすることで実現しました。以前は、これらの2つのポートはPCHの6つのSATAインターフェースのうち2つに対応していました。現在では、これらのポートはSATA ExpressとM.2 PCIeという2つの主要なストレージインフラストラクチャに対応し、柔軟性が高まっています。
M.2 PCIe自体は目新しいものではありません。昨年9月には、SanDisk A110 PCIe SSD: 新型M.2エッジコネクタ搭載 で取り上げていました。最近では、Plextor M6e 256 GB PCI Express SSDレビュー: デスクトップ向けのM.2を掲載し、ハーフレングス、ハーフハイトのアドインボードでM.2 PCIeベースのSSDをテストしました。Plextorはアダプタなしのバージョンも計画していると聞いており、対応する2レーンスロットを備えたマザーボードが登場することを示唆していました。その日が今日であるはずです。しかし、M.2 PCIeスロットを備えたマザーボードが販売され始めると、そこに挿入できるSSDはほとんど見かけなくなります。
M.2をPCIeとSATAで混同するのは実に簡単です。mini-PCIeスロットにmSATAが登場した際に経験したような混乱に直面しています。ただし今回は、SATAコントローラーを搭載したM.2ストレージとM.2 PCIe SSDを区別するのがさらに難しくなっています。そこで、SATAベースのドライブについては一旦忘れ、M.2フォームファクターを介してPCI Expressバスに接続するようにネイティブに設計されたストレージに注目しましょう。
このフォームファクタは、片面または両面の様々なPCBに成形できるという柔軟性を備えています。M.2デバイスは幅22mmで、プロセッサとNANDフラッシュパッケージを容易に搭載できます。PCBを長くすれば、フラッシュメモリを追加するためのスペースが増えます。Samsungが1TB 840 EVO mSATAをM.2 2260（長さ60mm）フォームファクタとほぼ同じスペースに収めていることを考えると、M.2 22110（長さ110mm）のようなフォームファクタは、膨大な作業スペースを提供します。製造技術が進歩し、密度が向上するにつれて、M.2が容量の上限を制限する日が来ることは想像しにくいでしょう。
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| M.2 不動産（mm） | 42 mm（M.2 2242） | 60 mm（M.2 2260） | 80 mm（M.2 2280） | 110 mm（M.2 22110） |
|---|---|---|---|---|
| 片面 | 924 mm2 | 1320 mm2 | 1760 mm2 | 2420 mm2 |
| 両面 | 1848 mm2 | 2640 mm2 | 3520 mm2 | 4840 mm2 |
ほとんどのM.2 PCIe SSDは2つのPCI Expressレーンを使用します（Z97 Expressの場合は、もちろん第2世代の転送速度を意味します）。しかし、SamsungのXP941は4レーンで通信するという点で独特です。そのため、ASRockのZ97 Extreme6とその4レーンPCI Express 30 Ultra M.2ソケットのテストには最適な候補となります。
SATAエクスプレス
SATA ExpressはSATA 6Gb/sに取って代わります。Serial ATA International Organization（SATIA）は、SATAの転送速度を再び倍増させることは現実的ではないと判断しました。Marvell社のPaul Wassenberg氏が昨年のFlash Memory Summit 2013で語ったように、SATA Expressの方がはるかに理にかなっています。
ワーキンググループがテストでSSDのPCIeレーン数を1レーンから8レーンに拡張したところ、レーン数が増えるにつれて消費電力が急増しました。しかし、第3世代の転送速度で2レーンしか使用しなかった場合、SATA 6Gb/s接続の同等のドライブと比較して、パフォーマンスが大幅に向上したにもかかわらず、消費電力はそれほど増加しませんでした。12Gb/s SASの課題から、SATAではコスト効率の高い実装を実現するのが難しいことが分かっています。一方、SATA Expressはそれほど問題になりません。しかし、PCI Expressをルーツとしているため、ケーブル配線が課題でした。
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最大4レーンまで接続可能なM.2 PCIe SSDとは異なり、SATA Expressは2レーンしか使用しません。しかし、M.2 PCIeベースのドライブは基本的にマザーボードに固定されているのに対し、SATA ExpressはSATAと同様にケーブルを使用してより離れた場所への接続を実現します。これにより、いくつかの実用的な問題が発生します。外付けPCIeベースのSSDはクロックジェネレータからの信号を必要とします。この信号を長距離伝送するには、シールドとより太い（より高価な）ケーブルが必要になります。そのため、法外に高価な実装を回避するために、ソリッドステートデバイス自体から信号を供給するという方法があります。
港を得る、港を失う
IntelのZ97におけるSATA Expressの実装に基づき、この新技術を利用すると、ストレージコントローラーのSATA 6Gb/sポート2つとM.2インターフェースにアクセスできなくなります。代わりにM.2を選択した場合（デバイスはより豊富です）、SATA Expressは使用できません。
わかりやすくするために、M.2 PCIe と SATA Express、および AHCI と NVMe インターフェイスの仕様を明確にする上記のフローチャートを作成しました。
Z97では、PCHが提供するM.2ポートとSATA Expressポートは相互排他的です。両方を同時に使用することはできません。ASUSは一部のマザーボードにサードパーティ製のSATA Expressコントローラーを搭載しているため、当然ながらそれらは独立して動作可能です。そして、ASRockの解決策があります。CPUのPCI Expressコントローラーから4レーンを借りてUltra M.2スロットを作成するのです。詳しく見ていきましょう。
