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SATA(ストレージ接続規格)

HDDやSSDを接続するためのシリアルインタフェース規格

DIAGRAM
世代が進むと転送速度が倍々に向上

① 世代別の転送速度

SATA 1.020031.5 Gbps実効 約150 MB/sSATA 2.020043 Gbps実効 約300 MB/sSATA 3.020096 Gbps実効 約600 MB/s

② SATAでHDD・SSDを接続する

PC本体SATAコネクタHDD磁気ディスク・大容量SATAケーブルSSDフラッシュメモリ・高速SATAケーブル
解説

📌
SATAとは

PC本体とストレージをつなぐ規格PC本体HDDSSD

SATA(Serial ATA/シリアルエーティーエー)とは、パソコン本体とHDDやSSDなどのストレージ(記憶装置)をつなぐためのインタフェース規格です。読み方は「サタ」。データを1本の信号線で1ビットずつ順に送るシリアル方式を採用しているのが名前の由来です。

SATAが登場する前は、複数の信号線で一度にまとめてデータを送るパラレル方式(IDE/PATA)が使われていました。一見、線が多いパラレルの方が速そうですが、線が多いと配線が太く、信号どうしが干渉してかえって高速化が難しくなります。そこでSATAは線を細く絞り、その代わり1本あたりの速度を高めることで、より高速で扱いやすい接続を実現しました。

身近な例で考えると、細いホースで勢いよく水を流すイメージです。太いホースを何本も束ねるより、細いホースで水圧(速度)を上げた方が扱いやすく、結果的にたくさん流せます。SATAのケーブルが細くしなやかなのは、この方式によるものです。

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世代別の性能

SATAには世代があり、新しい世代になるほど転送速度(=1秒間に送れるデータ量)が向上してきました。速度はおおよそ世代ごとに約2倍になっています。

世代登場年転送速度実効速度の目安
SATA 1.020031.5 Gbps約150 MB/s
SATA 2.020043 Gbps約300 MB/s
SATA 3.020096 Gbps約600 MB/s

各世代を整理すると次の通りです。
SATA 1.0(1.5 Gbps):最初の世代。実際のデータ転送はおよそ150 MB/s
SATA 2.0(3 Gbps):1.0の約2倍。およそ300 MB/s
SATA 3.0(6 Gbps):2.0のさらに約2倍。およそ600 MB/sで、現在の主流

「Gbps(ギガビット毎秒)」は通信路の速度、「MB/s(メガバイト毎秒)」は実際に運べるデータ量の目安です。両者が単純な8分の1にならないのは、データを正しく送るための符号化(おまけの情報)が含まれるためです。実効速度の方が「体感の速さ」に近い数字になります。なお、USBと同じく遅い側に合わせて動くため、SATA 3.0対応のSSDでも、つなぐ相手がSATA 2.0までなら速度は2.0どまりになります。

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用途(HDD/SSD)

SATAは HDD にも SSD にも使えるHDD大容量・安価SSD高速・静か

SATAは、パソコンのHDD(ハードディスクドライブ)SSD(ソリッドステートドライブ)のどちらの接続にも使われます。両者は記憶のしくみが異なります。
HDD:磁気を塗った円盤を回転させ、磁気ヘッドで読み書きする装置。大容量で安価だが、機械が動くぶん遅く、振動や衝撃に弱い
SSD:フラッシュメモリ(電気的に記憶する半導体)にデータを保存する装置。高速で静か、消費電力も少なく衝撃にも強い

身近な例で考えると、HDDはレコード盤、SSDはICカードのような関係です。レコード(HDD)は針を動かして音を拾うため動作があり時間がかかりますが、容量あたりの値段は安く済みます。ICカード(SSD)は触れるだけで一瞬で読み取れますが、容量あたりの値段はやや高めです。

ここで注意したいのが速度の関係です。HDDはもともと動作が遅いので、SATA 3.0の6 Gbpsを使い切れません。一方SSDは速いため、SATA 3.0でもその上限(約600 MB/s)が頭打ちになることがあります。そこでより高速なSSD向けに、SATAではなくNVMe(PCIe接続)という別の規格が使われることも増えています。SATAは手軽で安価、より速さを求めるならNVMe、という住み分けになっています。

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