M.2とNVMeは同じもの?(ヒント:同じではありません)

M.2 NVMe SSDとM.2アダプターカードを並べ、M.2という物理形状とNVMeストレージプロトコルの違いを示した写真。

数か月に一度くらいの頻度で、「NVMeを買わないといけないんだ」と話す人がいる一方で、別の人が「いや、必要なのはM.2ドライブだよ」と言っているのを耳にします。やがて会話は議論のようになっていきますが、たいていの場合、二人が話しているのはまったく同じ製品です。

どちらか一方が間違っているわけではありません。問題は、ストレージ業界の命名方法が、私たちにとって少しも親切ではなかったことです。

M.2とNVMeは同じものなのだろうか、と疑問に思ったことがあるなら、そう感じているのはあなただけではありません。毎日のようにコンピューターを扱っている人でさえ、この二つの用語を同じ意味のように使うことがあります。幸いなことに、実際の説明は、最初に聞いた印象よりもずっと簡単です。

自動車に置き換えて考えてみる

これを最も簡単に理解する方法は、自動車にたとえることです。誰かに、どんな車を所有しているのか尋ねたと想像してください。一人は「ピックアップトラックです」と答え、別の人は「ディーゼルエンジンを積んでいます」と答えます。どちらの答えも間違いではありません。一方は車両の見た目や形を説明し、もう一方は何がその車を動かしているのかを説明しています。

M.2とNVMeの関係も、まさにこれと同じです。

M.2は形状を表す

M.2は、ストレージデバイスの物理的なサイズと形状を表しているだけです。

最近のノートパソコンやデスクトップパソコンを開けたことがあるなら、おそらく一度は目にしたことがあるでしょう。薄い回路基板の上にメモリチップが載っていて、小さな板ガムのような見た目をしています。片方の端をマザーボード上のコネクターに差し込み、反対側を小さなネジで固定します。

それがM.2ドライブです。

覚えておくべき重要な点は、M.2という名前だけでは、そのドライブがどれほど高速なのかはわからないということです。M.2が教えてくれるのは、そのドライブがどのような形をしているかだけです。

NVMeはドライブの通信方法を表す

今度は、二人の人が隣同士に立っているところを想像してください。一人は英語を話し、もう一人はスペイン語を話します。二人の見た目はまったく同じかもしれませんが、使っている言語、つまり通信方法は異なります。

NVMeも同じように考えることができます。

NVMeはNon-Volatile Memory Expressの略で、簡単に言えば、コンピューターとSSDの間で使われる通信言語です。フラッシュメモリのために特別に設計されており、従来の技術よりもはるかに高速にデータへアクセスできるようになっています。

つまり、M.2が製品の物理的なパッケージを表すのに対し、NVMeはそのデバイスがオペレーティングシステムとどのように通信するかを表します。

では、PCI Expressはどこに関係するのか?

ここでもう一つ、この話に加わってくる用語があります。それがPCI Expressで、一般的にはPCIeと略されます。

PCIeは高速道路だと考えてください。NVMeプロトコルは、SSDとコンピューターの間にあるPCIe接続という道路の上を走ります。PCIeの新しい世代が登場するたびに、その高速道路はより広く、より速くなっていきます。

PCIe Gen 3は高速でした。Gen 4ではさらに大幅に高速化し、Gen 5はそれ以上です。そしてGen 6やGen 7も、その流れを引き継いでいます。道路そのものは改善され続けますが、その道路上で使われる言語は引き続きNVMeです。この技術が今後どこへ向かうのかに興味がある方は、MicronのPCIe 6.0 SSDと、変化しつつあるストレージコマンド層についての記事もあわせてご覧ください。

それなら、なぜ誰もが「M.2」と呼ぶのか?

ここから混乱が始まります。

数年前には、実際に二種類のM.2ドライブが存在していました。一部は従来のSATAインターフェースを使い、別のものはPCI Express経由で新しいNVMeプロトコルを使っていました。

初期のM.2 SATAドライブは、NVMeドライブが劇的に高速化し、同時に価格も着実に下がっていったため、現在では一般消費者向け市場からほぼ姿を消しています。

現在、家電量販店へ行ってM.2 SSDを求めれば、手渡される製品がNVMe SSDでもある可能性は非常に高いでしょう。

そのため、人々は二つの名称をまるで同じ意味であるかのように気軽に使います。日常会話の中では、ほとんどの場合、実際に同じ製品を指しているからです。

ただし技術的には、二つの用語はその製品の異なる特徴を表しています。

簡単な覚え方

ほかの説明をすべて忘れてしまったとしても、次の四つだけは覚えておいてください。

  • M.2 = 物理的な形状。
  • NVMe = 通信に使われる言語。
  • PCI Express(PCIe) = データを運ぶ高速道路。
  • NANDフラッシュ = 実際にファイルを保存するメモリチップ。

NANDフラッシュもまた、SLC、MLC、TLC、QLCなど、紛らわしい名称が数多く登場する分野です。それらの違いの一部については、MLCとTLC NANDの違い、そして従来のルールがもはや通用しない理由についての記事で説明しています。

これらの概念を一つずつ切り分けて考えれば、用語はそれほど難しいものではなくなります。名前だけを見ると同じ意味に聞こえるかもしれませんが、それぞれがパズルの異なる部分を説明しているのです。

最後にもう一つ

二つの違いをさらに明確にするために、最後にもう一つだけ補足しておきます。

企業向けストレージシステムでは、U.2、U.3、そして比較的新しいE1.SといったフォームファクターのSSDがよく使われます。これらのドライブはM.2形状をまったく使用していませんが、それでもNVMeプロトコルを使って通信します。

これは、NVMeが通信方法の名称であり、M.2は現在の一般消費者向けコンピューターで非常に人気のある物理的なパッケージの一つにすぎない、ということを改めて思い出させてくれます。

この違いを理解すれば、SSDのマーケティング表示を以前とまったく同じ目で見ることは、もうなくなるでしょう。

この記事は、業界仕様、ストレージ技術を長期にわたって観察してきた経験、そしてフラッシュメモリ製品を実際に扱ってきた実務経験に基づいています。M.2、NVMe、PCI Express、NANDフラッシュの関係については、一般のコンピューターユーザーが工学の専門知識を持っていなくても、購入しようとしている製品を理解できるよう、意図的にわかりやすく説明しています。企業向けストレージには追加のフォームファクターや技術的な例外もありますが、ここで紹介している考え方は、現在の一般消費者向けPC市場を正確に反映しています。記事に掲載している写真はGetUSB編集チームが撮影したもので、読者が取り上げているハードウェアを視覚的に理解できるよう提供しています。