【知識整理】M.2 SSDの世代数・PCIeレーン数・規格の整理
更新月：2025/8
M.2 SSD換装に備え、事前調査したものを纏めた記事になります。
「M.2」は形状（フォームファクタ）の名前で、速度は主に PCIeの世代（Gen） と レーン数、そして NVMe/SATA といった中身の接続方式で決まります。
1. M.2規格の基本
- M.2 はスロット＆モジュールの形状規格。速度そのものは SATA または PCIe（NVMe/AHCI） のどちらでつながるかで決まる。
- 世代（Gen3/4/5…） は PCI Express の世代を指すことが多い。
- レーン数（×2/×4） はPCIeの同時通信路数。主流は ×4。
2. SATA / PCIe / NVMe の違い
| 規格 | 最大速度の目安 | 補足 |
|---|---|---|
| SATA3（AHCI） | 約 600 MB/s | M.2形状でも存在。旧来互換優先。 |
| PCIe + AHCI | 数 GB/s | 今は稀。NVMeより遅い。 |
| PCIe + NVMe | 数 GB/s ～ 数十 GB/s | 現在の主流（M.2 NVMe SSD）。 |
3. PCIe世代 × レーン数ごとの理論速度
※概算。実効速度はオーバーヘッド/コントローラ/温度スロットリング等で低下します。
| PCIe 世代 | 1レーンの理論速度 | ×2 レーン | ×4 レーン（M.2主流） |
|---|---|---|---|
| PCIe 3.0 | 約 1 GB/s | 約 2 GB/s | 約 4 GB/s |
| PCIe 4.0 | 約 2 GB/s | 約 4 GB/s | 約 8 GB/s |
| PCIe 5.0 | 約 4 GB/s | 約 8 GB/s | 約 16 GB/s |
| PCIe 6.0 | 約 8 GB/s | 約 16 GB/s | 約 32 GB/s |
4. M.2スロットのキー形状と対応
| キー形状 | 主な対応 | 備考 |
|---|---|---|
| Bキー | PCIe ×2 または SATA | 汎用ノート等で見られる。 |
| Mキー | PCIe ×4 | 高速NVMe用で主流。 |
| B+Mキー | SATA または PCIe ×2 | 互換重視。速度は抑えめ。 |
5. まとめ（要点）
- 世代数＝PCIeのバージョン（Gen3/4/5…）。世代アップで帯域は概ね倍々。
- レーン数＝同時通信路数（×2/×4）。×4がM.2 NVMeで一般的。
- M.2は形状名。中身は SATA か PCIe（NVMe/AHCI）。
- 実効速度は「PCIe世代 × レーン数 × 実装品質」で決まる。
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