全部Appleのせいだ。2011年製の27インチCore i7 iMacとSATA SSDへのアップグレードにすっかり満足していたのに、macOS High Sierraでようやくサードパーティ製のNVMeをサポートし始めたと聞いた。古いiMacはWindows PCからNVMe SSDに換装したんだけど、iMacの使い勝手は全体的にはるかに優れているんだけど、OSを動かすNVMe SSDのスピードが恋しかった。Boot Camp、Logic Pro X…どれも素晴らしいんだけど、NVMeを追加してmacOSを動かせたらどんなにいいだろう。
ご存知ない方のためにご説明すると、NVMeは高速です。SATAの2～6倍の持続スループット（ドライブによって異なります）を誇り、シークレイテンシは10分の1になることもあります。ここ数年のMacBook Proをお使いなら、その魅力がお分かりいただけるでしょう。アプリがパッと開き、ファイルの読み込みと保存が瞬時に行われ、起動時間も驚くほど短くなります。
PCWorldのストレージ担当には、私にとっては嬉しい特典がありました。ちょうどAkitio Thunder3 PCIeエンクロージャと、レビューで余ったPCIe NVMeドライブがいくつか残っていたんです。NVMe接続にThunderbolt 3 - Thunderbolt 1/2アダプターがあれば、それで接続できたのに、と思ったら…まさか！High Sierraにアップデートしたら、マーフィーの法則が見事に私を襲いました。
私がしたことはやらないで
最初の問題はアダプタでした。Thunderbolt 1/2からThunderbolt 3への変換アダプタならどれでも使えるはず、と思っていました。でも、どうやらそうではないようです。結局、市場に出回っている数種類のアダプタの中で、この用途に使えるのはたった1つだけでした。それが、下の写真にあるAppleの50ドルのアダプタです。
りんご本稿執筆時点では、Thunderbolt 1 または 2 ポートで Thunderbolt 3 デバイスを正常に使用できるのは Apple の Thunderbolt アダプタのみでした。
最初に試したAkitioとStartechの50ドルの製品は、片方向しか使えず、Thunderbolt 3ポートに接続されたThunderbolt 1または2デバイスしか扱えませんでした。今回の実験は全く逆で、Thunderbolt 3デバイスをThunderbolt 1ポートに接続しました。双方向のAppleアダプタは両方に対応しています。まさにあなたが求めていたものです。
アキティオこのアダプタは、Thunderbolt 2 デバイスを Thunderbolt 3 ポートに接続するには適していますが、その逆の場合は機能しません。
Appleアダプタを取り付けた後、次の問題はThunderbolt PCIeエンクロージャの互換性でした。最初に試した初期モデル（前述のAktio Thunder3 PCIeとAkitio Node）はWindows PCでは問題なく動作しますが、TIの65982通信チップを使用しており、これはAppleがThunderbolt 3を採用する以前のものです。このチップを使用したエンクロージャはどれも、下記のメッセージを表示します。マーフィーは笑っていました。
IDGApple は、以下に示す Thunder3 PCIe など、初期の NVMe PCIe エンクロージャの多くに搭載されている通信チップをサポートしていません。
アキティオついにAkitioから、AppleがサポートしているTIの新しい65983チップ（AkitioのNode Proも搭載）を搭載したNode Liteが届き、NVMeの至福の時がもうすぐ来ると確信した。しかし、またしても間違いだった。マーフィー、黙ってろ！
後でテスト用に購入したAkitio Thunder2 PCIeがあれば、こうした問題は全て回避できたはずです。ThunderboltとThunderbolt 2搭載のMacと完全に互換性があります。問題は、多くのThunderbolt 2搭載機器がサポート終了に近づいていることです。また、Thunderboltは将来有望な技術であり、新しいMacでははるかに優れたパフォーマンスを発揮します。このアダプタを使用することで、パフォーマンスの低下はわずかです。
NVMe: 最新の実装が必要
PCWorldのAkitio Thunder3 PCIeレビュー用に1.2TB Intel 750 NVMe PCIe SSDを搭載したテストでは、読み込み速度は約2GBps、書き込み速度は1GBpsをはるかに超える速度でした。素晴らしい結果ですが、Thunderbolt 1ポート、アダプタ、そして古い第2世代Intel CPUで同じ結果が出るとは予想していませんでした。Node LiteとIntel 750の組み合わせがiMacで最初に実現した350MBpsの読み込み/書き込み速度も予想していませんでした。SATAより遅い？まさかマーフィーの言う通りでしょう？
アキティオThunderbolt 3 PCIeエンクロージャで将来性を確保したい場合は、Appleがサポートするチップを搭載したAkitio Node Liteなどの製品を選ぶ必要があります。Thunderbolt 1または2搭載のMacで使用するには、Apple Thunderboltアダプタが必要です。
頭を掻きむしったり、その他の物理的なフラストレーション（ここではここでは触れません）を経験したりした後、Intel 750はNVMe 1.1（NVMe仕様は現在1.3）の時代からある古いエンタープライズ製品なので、ファームウェアのアップグレードが必要かもしれないと思いつきました。そして、まさにその通りでした。アップグレードはありました。
パフォーマンスは大幅に向上し、読み込みは566MBps、書き込みは644MBpsと、かなり良い数値になりました。これは、私のiMacに内蔵されているSamsung 860 Proの529MBpsと499MBpsよりは良いのですが、期待していた800MBpsから900MBpsには程遠いです。シークタイムは半分になりましたが、これも期待していた10分の1の短縮には及びませんでした。
結局のところ、750は少し外れ値でした。次に試したIntel Optane 900PとSamsung 970 EVOでは、どちらも100MBpsほど速度が向上しました。少し新しいiMac Core i7-3770で試したところ、約50MBpsの向上が見られました。このアップグレードの価格と効果の比率は議論の余地がありますが（改善は目に見えるものの、劇的なものではありません）、私のiMacでは、より高速なCPUとチップセットを使用することで、スループットと価値の向上が実感できるでしょう。
友人の2015年製MacBook Air（20Gbps Thunderbolt 2搭載）でも簡単なテストをしてみましたが、1.2GBpsという良好な読み書き速度でスムーズに動作しました。Thunderbolt 3はまさに万能薬で、Windows PCに内蔵されている同じドライブとほぼ同等の読み書き速度を実現しました。
数字
パフォーマンスを詳細に検証するために、前述の2つのエンクロージャを使用しました。AkitioのThunder2 PCIe（ネイティブThunderbolt 2製品）とThunderbolt 3ベースのAkitio Node Liteです。各エンクロージャには、前述の3つのドライブ（Intelの750 PCIe、IntelのOptane 900P、そしてはるかに手頃な価格のSamsungの970 EVO）を搭載し、テストを行いました。
前述のCore i7-2600 iMac、2016年製MacBook Pro Core i7-6700、2015年製MacBook Air i7-5650KKの3台で、BlackmagicのDiskSpeedを使用してmacOSでテストを行いました。ドライブはHFS+フォーマットです。Windows 10では、同じCore i7-2600 iMacのデュアルブート構成と、PCWorldのCore i7-5820Kストレージテストベッドを使用して、AS SSDとCrystalDiskMarkを使用してテストを行いました。Windows 10のテストでは、ドライブをNTFSに再フォーマットしました。
アキティオAkitio Thunder2 は、旧型の Thunderbolt 1 および 2 Mac では同社の Node Lite よりもわずかに優れたパフォーマンスを発揮しますが、Thunderbolt 3 Mac では NVMe が制限されます。
MacBook ProとストレージテストベッドはネイティブThunderbolt 3に対応しており、Akitio Thunder2 PCIeのテストにはAppleアダプタが必要でした。MacBook AirはThunderbolt 2、iMacはネイティブThunderbolt 1に対応しており、Node Liteを使用するにはAppleアダプタが必要でした。以下に、最も重要な調査結果の一部をまとめます。
IDGこのグラフは、内蔵ハードドライブ、内蔵SATA SSD、そしてネイティブThunderboltエンクロージャに搭載されたIntel 900Pの最高パフォーマンスを、3種類のThunderbolt規格で比較したものです。お持ちの最新のThunderbolt Macにハードドライブ、ハイブリッドドライブ、またはSATA SSDが搭載されている場合、そのパフォーマンスにきっと驚かれることでしょう。
おそらく既に販売終了となっているいくつかの旧製品を除けば、私が軽くテストした他のNVMe SSDはすべて、素晴らしいパフォーマンスを発揮しました。ほとんどは25ドルのAdata PCIeアダプターに搭載されたM.2タイプでした。低速のNVMeドライブはThunderbolt 1では高速のものとほぼ同等の性能を発揮しますが、40GbpsのThunderbolt 3、そしてそれほどではないものの20GbpsのThunderbolt 2では、そのパフォーマンスの低さがはっきりと現れます。相対的なパフォーマンス数値については、PCWorldのSSD記事をご覧ください。
具体的な結果にご興味がおありでしたら、下記のスプレッドシートをご覧ください。様々な組み合わせで大きな違いがありました。スプレッドシートには、AS SSD のシーク結果も表示されています。なお、iMac では Windows のテスト環境よりもシーク速度が顕著に低下しましたが、その理由はまだ特定されていません。
IDG試したすべてのエンクロージャ、ドライブ、コンピューターのテスト結果を以下に示します。ほぼすべてのx4 PCIe NVMeドライブは、Intel 900Pのタイムに近いはずです。
いくつか注意点があります。先ほども述べたように、Appleアダプタはパフォーマンスにわずかな影響しか与えず、肉眼では違いが分かりませんでした。また、スループットに関しては、Windows環境でのテストの方がコンボの方が高速であることに気付くかもしれません。また、iMacとWindowsテストベッドのシークタイムには顕著な違いがありました。これがハードウェア、ドライバの違いなのか、それとも私のテスト方法の欠陥なのかは、この記事の執筆時点では判断できませんでした。
また、macOSを外付けNVMeドライブから実行しているときにWindowsパーティションを作成しようとすると、Boot Campユーティリティがクラッシュすることがありました。この問題の解決策も調査中ですが、現時点ではBoot Campでは外付けドライブにWindowsパーティションを作成できません。
IDGこれらのMacにおいて、Thunderboltと比べてNVMeがもたらす改善は微々たるもので、おそらく価格に見合うものではないでしょう。しかし、これらは既に高速なSSDを搭載した最上位モデルです。多くのMacにとって、このアップグレードは大きなメリットとなるでしょう。
上のグラフでは、ThunderboltよりもNVMeの方がほとんどの場合でパフォーマンスが向上しますが、コストに見合うほどではないかもしれません。ただし、リストされているモデルは高速SSDを搭載した最上位モデルのMacです。内蔵ストレージの性能が劣る場合は話は別です。
Thunderbolt PCIeエンクロージャを製造している他のベンダーとしては、Sonnet、Highpoint、Startechなどがあります。一部は外付けグラフィックカード用で、Macworldではテストされていません。購入前に適切な質問をしてください。
結論
MacのハードドライブをSSDにアップグレードすれば、どんなタイプでも劇的なパフォーマンス体験が得られます。NVMe over Thunderboltは内蔵SATA SSDよりも高速で、アップグレードも簡単ですが、30～40%の高速化とシークタイムの半分短縮には400ドルかかります。DIY内蔵SATA SSDアップグレードは約125ドルです。お好みでどうぞ。
既に高速SSDをシステムに搭載しているなら、Thunderbolt NVMeへのアップグレードはそれほど劇的な変化にはならないでしょう。すべてはMacのストレージの年代と種類によって決まります。上記のような数値が出ないのであれば、かなり魅力的なアップグレードと言えるでしょう。私自身のiMacへのアップグレードは「絶対に必要」という理由ではありませんでしたが、今ではすっかり使いこなせるようになってしまったので、もう元に戻すのは難しいです。あくまでも私の意見です。
注 2020 年 2 月 27 日: Apple アダプターは、Thunderbolt 2 Mac および電源付き Thunderbolt 3 ドックと組み合わせて使用することで、Samsung の X5 などの AC アダプターを持たないデバイスを実行できます。
