【アップグレード後の性能が知りたい！】安くなってきたからSSDをアップグレードしたい！PCIe 4.0のSSDを“3.0の旧環境”で使っても意味はある？

PCIe 3.0までの対応となるCoffee Lake世代の自作PC(Intel Z390マザーボード)。こいつにPCIe 4.0対応のNVMe SSDを増設してみる

　本連載2回目のお題はSSDのアップグレードだ。PCI Express 3.0の環境に、PCI Express 4.0 x4対応のNVMe SSDを増設することに意義があるのかなどを確認してみたい。

　2023年、SSDの価格は下落傾向が続いている。これを機会にSSDの換装や増設を考えている人は多いだろう。そうした旧環境ユーザーの参考になれば幸いだ。

　さて、PCI Express 3.0(以下PCIe 3.0)までしか対応していない旧世代の環境に、PCIe 4.0対応のNVMe SSDを取り付けても問題はないのだろうか?

　たとえば、Coffee Lake世代(第8世代CoreのCPUとZ390チップセット搭載マザーの組み合わせ)のM.2スロットはPCIe 3.0 x4までの対応だが、そこにWD_BLACK SN770のようなPCIe 4.0 x4対応の人気NVMe SSDを増設しても動作するのかということだ。

　答えを言えば、PCI Expressには下位互換があるため、PCIe 4.0対応のSSDを取り付けてもPCIe 3.0接続になるだけで問題なく動作する。

PCIe 4.0 ハイエンドSSD

PCIe 4.0対応のハイエンドSSDとして用意したのがWestern Digital「WD_BLACK SN850X NVMe SSD WDS100T2X0E」(1TB)。実売価格は1万7,000円前後

　ただし、PCIe 3.0 x4は実効速度が約4,000MB/s、PCIe 4.0 x4は実効速度が約8,000MB/sと最大転送速度が大きく異なる。

　PCIe 4.0対応のハイエンドSSDは最大速度が7,000MB/sを超えるものが中心となっており、PCIe 3.0接続ではその速度を生かしきれない。PCIe 3.0 SSDの速度が最大3,500MB/s前後なのは、インターフェイスの限界に到達しているからだ。

　となれば、PCIe 3.0までの環境ならPCIe 3.0 x4のSSDを利用したほうがよいのではと思うところ。しかし、PCIe 4.0 SSDを使うメリットはいくつかある。

PCIe 4.0 エントリーSSD

PCIe 4.0対応のエントリーSSDとして用意したのは低価格＆高性能で人気のWestern Digital「WD_BLACK SN770 NVMe WDS100T3X0E」(1TB)。実売価格は1万2,000円前後

　PCIe 4.0 SSDのほうが搭載されているコントローラとNANDの世代が進んでいることが多く、基本性能が高いのだ。

　PCIe 3.0環境では最大速度こそ生かせないが、そこまでの速度が出ないランダムアクセス性能は十分に発揮できる。

　また、最新世代のコントローラは微細化が進んでいるため発熱が小さくなっている。そして最大速度が制限されるPCIe 3.0環境なら動作温度はさらに低くなるため、Mini-ITXケースのような風通しの悪い小型筐体で使用した場合に大きな意味が出てくるかもしれない。

PCIe 3.0 ハイエンドSSD

比較用としてPCIe 3.0対応で旧世代のハイエンドSSDであるWestern Digital「WD Black NVMe SSD WDS500G2X0C」(500GB)を用意した。2021年発売当時の実売価格は1万円前後

ベンチマークで性能を比較

　そこで、今回はPCIe 3.0までの対応となるCoffee Lake世代の自作PCに、PCIe 4.0対応のSSDを増設した場合の性能と温度をチェックしてみる。

　比較用としてPCIe 3.0対応の旧世代ハイエンドSSDも用意した。使用したSSDと検証環境は以下の通りだ。また、PCIe 4.0環境での性能も見るためRaptor Lake世代の環境も用意している。