Crucial P5 M.2 NVMe SSD レビュー：プレミアム設計で高温になる（更新）

CrucialのP5は、250GBから最大2TBまでの容量で提供され、現在の実勢価格は1GBあたり0.15ドルから0.22ドルです。Crucialによると、P5は最大負荷時のシーケンシャル読み取り/書き込み性能が最大3.4GBps/3GBps、ランダム読み取り/書き込み性能が最大430,000/500,000IOPSに達するとのことです。すべての容量で読み取り性能は仕様を満たしますが、書き込み性能は容量が減少するにつれて低下します。500GBの容量では、書き込み性能は最大1.4GBpsと評価されています。 

P5には5年間の限定保証、または容量ごとの定格書き込み耐久性まで保証が付いています。P5は、マルチステップデータ整合性アルゴリズムに適応、再試行、訂正の6層構造とLDPCエラー訂正コード（ECC）を搭載しているため、耐久性についてはあまり心配する必要はありません。WDのアプローチと同様に、SSDの寿命が近づくにつれて、ビットエラーの多いページに対しては、より強力で効率の低い訂正機能が通常使用されるため、SSDの寿命全体にわたってパフォーマンスと効率が最適化されます。 

書き込み寿命の保証を求めるユーザーのために、これらのアルゴリズムにより、Crucial P5は250GBの容量あたり最大150TBの書き込み性能を確保しています。これは、2TBモデルでは1.2PBという堅実な書き込み性能です。さらに、CrucialはP5にオーバープロビジョニングを施し、RAIN（Redundant Array of Independent NAND）を含むコントローラ用にNAND容量全体の9%を確保しています。RAINは、NANDの一部をユーザーアドレス空間ではなくパリティ専用に割り当てます。2TBでのパリティ比は128:1で、容量が半分になるとこの比も半分になります。 

このドライブはIntegrated Power Loss Immunity（統合電源喪失耐性）も搭載していますが、SLCキャッ​​シュも多くのケースで役立ちます。ダイナミックライトアクセラレーション（SLCキャッ​​シュ）は、これまで見てきたほとんどのSLCキャッ​​シュとは少し異なる動作をします。CrucialはP5に新しい技術を組み込んでいます。 

ほとんどのPhisonベースのSSDはSLCキャッ​​シュを迅速に回復するため、バッファのような役割を果たします。一方、MicronのP5は、読み取り要求に備えてOSデータとユーザーデータの一部をキャッシュの一部に保持します。また、使用容量だけでなくワークロードに基づいてサイズを調整することで、書き込み増幅とパフォーマンスを最適化します。さらに、テスト中に、何度も負荷をかけた後でもキャッシュをオンザフライで再マップすることで、ほぼ一貫したパフォーマンスを確保できることが確認されました。これは非常に巧妙な機能です。 

少なくとも当初は、マザーボードのUEFIでもParted Magicのセキュア消去ツール（2018年版）でもP5のセキュア消去を完了できませんでした。しかし、最新のParted Magic 2020年版をダウンロードした後、P5のセキュア消去に問題なく成功しました。TrimとSMARTデータレポートも期待通りに機能しました。CrucialのP5は、TCG Opal 2.0とIEEE 1667機能セットをサポートするAES 256ビットハードウェア暗号化を搭載しており、eDriveに準拠しているためWindows BitLockerでも設定可能です。 

さらに、CrucialのP5は、他の多くの競合ソリューションと同様に、効率性向上のためにNVMe Autonomous Power State Transition（APST）を搭載しており、コントローラではなくNANDコンポーネント自体の温度センサーに連動するAdaptive Thermal Protection（ATP）も備えています。ATPは、NANDの温度が70℃を超えるとパフォーマンスを抑制します。ドライブは、約85℃に達するまでシャットダウンしません。 

Crucial P5のソフトウェアとアクセサリ 

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CrucialはP5を付属品なしで出荷します。しかし、同社のSSDツールボックスソフトウェアであるStorage Executiveをダウンロードできます。このソフトウェアを使用すると、SSDのファームウェアの新バージョンが利用可能になった際にアップデートしたり、セキュリティ設定を調整したり、ドライブを監視したりすることができます。また、Momentum Cacheの有効化/無効化も可能です。Momentum Cacheは、SSDへのランダム書き込みをホストシステムのDRAMの一部にバッファリングする機能です。これによりパフォーマンスが向上し、ドライブへのデータ書き込みは、データへのダメージが少ないシーケンシャル方式で行われます。同社はまた、既存のオペレーティングシステムとユーザーデータを新しいCrucial SSDlにクローンできるAcronis True Imageクローンソフトウェアも提供しています。 

Crucial P5を詳しく見る 

WDのBlack SN750やSamsungの970 EVO Plusと同様に、CrucialのP5は全容量でM.2 2280片面フォームファクターを採用しています。すべてのコンポーネントがPCBの片面に集約されているため、P5はM.2 2280 NVMe SSDを搭載するほぼすべてのモバイルデバイスと互換性があります。P5のブラックPCBの仕上げ品質も非常に優れており、特にP2のPCBのやや粗い仕上げと比べるとその差は歴然です。ステッカーのデザインはすっきりと上品ですが、コントローラーのIHS（インサイド・ヘッド・シールド）が気泡となって見え、すっきりとした外観を損なっています。 

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ちなみに、P1はSilicon MotionのSM2263EN NVMeコントローラ、P2はPhisonのE13Tを採用していましたが、CrucialのP5は同社初となる、そして非常に高性能なコンシューマー向けNVMe SSDコントローラを搭載しています。このコントローラはPCIe 3.0 x4リンクを介してホストとインターフェースし、NVMe 1.3プロトコルで通信します。 

パッケージサイズは17x17mmで、Phison社のE12、特にE12S（それぞれ16x16mm、12x12mm）と比べるとかなり大きいです。このサイズの理由は、アーキテクチャを詳しく調べると明らかになります。 

この新しいコントローラーは、デュアルArm Cortex-R5 CPUコアと、フラッシュとインターフェースする8つのNANDチャネルを備えたDRAMベースのアーキテクチャを採用しています。この新しいCrucial NVMeコントローラーは、SMIのSM2262ENに類似していますが、コプロセッサが追加されているため、PhisonのE12SおよびE16に近い設計となっています。Phisonの設計と同様に1つまたは2つの追加コプロセッサを活用するだけでなく、Crucialのエンジニアはコントローラーに4つのCortex M3 CPUコアを統合し、NAND管理ファームウェアコードの一部を効率的にオフロードできるようにしています。 

また、SSDのR5コアは通常500～700MHz程度で動作するため、Crucialの最新NVMeコントローラーの動作速度はそれほど外れていないと考えられます。M3コアは最大200MHzで動作し、ダイナミックパワーモードも備えているため、コア数が多いにもかかわらず、非常に効率的であることがわかります。 

Crucialは1TB P5に、FTLマッピングテーブルをバッファリングし、安定したパフォーマンスを確保するために、1GB Micron LPDDR4 2,133MHz DRAMチップを搭載しています。また、Micronの最新96L TLCフラッシュメモリも搭載されていますが、これは1TBと2TBモデルのみに搭載されています。 

Crucial P5の250GBと500GBの小容量モデルには、最新世代の256GB 64L TLCが搭載されています。どちらの設計も、ダイあたり4つの仮想NANDアクセスプレーンを備え、コントローラーとのインターフェース速度は667～800MT/秒です。 

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1TBでは、512Gbのダイが16個（1パッケージあたり8個）搭載されており、これはWDのBlack SN750やSamsungの970 EVO Plusに搭載されているNANDの1TBあたりの密度の2倍です。CrucialのP5は、2TBでダイあたりのNANDパッケージ数を2倍にし、32個のダイを活用して512Gb密度のフラッシュメモリとの最適なインターリーブを実現しているため、最高のパフォーマンスを発揮するはずですが、2TBのアップデートが届くまでは憶測の域を出ません。 

Micronのフラッシュメモリが最も応答性に優れている理由は、ダイあたり4つのプレーンへのアクセス以外にもいくつかあります。このフローティングゲートNAND設計は、チャージトラップ設計よりも堅牢性に優れています。チャージの拡散が小さいため、読み出しエラーやECC介入が少なく、電荷の安定性が高いためデータ保持力も優れています。Micronのフラッシュメモリは、CMOSアレイ回路と統合されたタイルベースのフロアプラン設計を採用しており、スペース効率が向上しています。また、タイル内の素子に冗長性を持たせることで、欠陥耐性を高めています。 

最近のSSDのほとんどは、ページサイズが16KB（NANDへの書き込み可能な最小単位）です。このタイルベースの設計では、基本的にNANDをダイあたり32個のタイルに分割し、16KBのページを2KBサイズのタイルに分割して、4KBのタイルグループを形成します。4つのタイルグループは共通の16KBページバッファを共有し、SSDコントローラは2つのタイルのみをアクティブにする4KBの部分ページ読み取り操作を実行できるため、消費電力が低減し、ページ読み取り時間が短縮されます。 

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Sean は Tom's Hardware US の寄稿編集者で、ストレージ ハードウェアを担当しています。