データ・ストレージの世界では、ハードディスク・ドライブ(HDD)は何十年もの間、頼りにされてきた。HDDは磁気を利用してデータを保存したり取り出したりするため、現代のコンピューティング・システムには欠かせないコンポーネントとなっています。技術の進歩に伴い、HDDを他のコンポーネントに接続するためのインターフェース規格も変化してきました。この記事では、現在使用されている最も一般的な3つのインターフェイス規格について掘り下げます:Serial Advanced Technology Attachment(SATA)、Serial Attached SCSI(SAS)、Non-Volatile Memory Express(NVMe)です。それぞれの違い、長所、短所、そして様々なストレージ・シナリオにおけるそれぞれの用途を探ります。
SATA:レガシーの主力製品
Serial Advanced Technology Attachment(SATA)は、HDDやソリッドステートドライブ(SSD)をマザーボードに接続するために最も広く使用されているインターフェース規格です。パラレルATA(PATA)規格の後継規格として2000年に初めて導入され、前身規格と比較していくつかの重要な利点を備えています。
- より高いデータ転送速度:SATAはPATAよりも高速なデータ転送レートをサポートし、その速度は150 MB/秒(SATA 1.0)から6 Gb/秒(SATA 3.0)です。
- ケーブル配線の簡素化:SATAは、PATAシステムで使用されるかさばるリボンのようなケーブルに比べ、管理が簡単で絡まりにくい細いリボンのようなケーブルを使用しています。
- ホットプラグ対応:システムの電源を入れたままSATAドライブの着脱が可能なため、システムをシャットダウンすることなく、ドライブの交換や入れ替えが簡単に行えます。
SATAはその古さにもかかわらず、幅広い互換性と比較的安価なため、予算重視の消費者や小規模なストレージ・アプリケーションに人気のある選択肢であり続けています。しかし、その性能上の制限から、高性能ストレージ・シナリオやエンタープライズ環境にはあまり適していません。
SAS: エンタープライズの選択
SAS(Serial Attached SCSI)は、パラレルSCSI(Small Computer System Interface)規格から発展した高性能インターフェイス規格です。エンタープライズ・クラスのストレージ・アプリケーション向けに設計され、要求の厳しいストレージ環境においてSATAを上回るいくつかの利点を提供します。
- より高いデータ転送速度:SASはSATAよりも大幅に高速なデータ転送レートをサポートし、その速度は3Gb/秒(SAS 1.0)から12Gb/秒(SAS 4.0)です。
- SATAデバイスのサポート:SASコントローラは通常、SASとSATAドライブの両方をサポートできるため、ストレージ構成の柔軟性が向上します。
- 高度なエラー処理と信頼性機能:SASドライブには、パリティ・チェック、エンドツーエンドのデータ保護、自己監視・分析・報告 (SMART) 機能など、高度なエラー処理機能と信頼性機能が搭載されていることが多く、ミッション・クリティカルなアプリケーションに適しています。
- より大規模なストレージ・アレイのサポート:SASは、SATAよりも大規模なストレージ・アレイをサポートし、拡張性が高いため、大規模ストレージの導入に適した選択肢です。
しかし、これらの利点には代償が伴います:SASドライブとコントローラは、SATAドライブよりも高価になる傾向があります。このため、データ・センター、サーバ・ファーム、ハイ・パフォーマンス・コンピューティング(HPC)クラスタなど、高い性能、信頼性、スケーラビリティを必要とするエンタープライズ環境やアプリケーションでは、SASの方がコスト効率の高いソリューションとなります。
NVMe:次世代のスピードスター
NVMe(Non-Volatile Memory Express)は、2011年に登場した3つの規格の中で最も新しいインターフェイス規格である。NVMeは、主にHDD用に設計され、後にSSDに適用されたSATAとSASとは異なり、ソリッド・ステート・ストレージ・デバイス用に特別に設計されました。この