PCIe4.0 NVMe M.2 SSD を PCIe2.0x1に載せようとしてうまく行かなかった

デスクトップPCに新しいストレージとしてM.2SSDを導入することにしました。最初はwindows10の起動ドライブの移行をしようとしていたのですが、実際に試してみるとできなかったので、純粋にデータストレージとして使うことにしました。その様子も含めてまとめていきたいと思います。

私が現在使っているパソコンは5年位前に買った古いパソコンでして、マザーボードはECS の B75H2-M2 v1.0 です。

目次

購入したもの

このPCのマザボには今空いている拡張スロットが PCIe Gen2.0 x1 しかないのですが、この先PC自体を買い替えてからも役立ちそうな、PCIe Gen4.0x4 のNVMe M.2 SSDを買っちゃいました。

今回買ったSSDはCFD販売の1TBのM.2 SSD (CSSD-M2B1TPG3VNF) です。

CFD販売 内蔵SSD M.2 2280 NVMe PCI-E Gen.4 x 4(NVMe 1.3) PG3VNFシリーズ 1TB CSSD-M2B1TPG3VNF

これをM.2 → PCIe 変換アダプタを使ってマザボに残っている拡張スロットに挿して接続しようとしました。 EASYDIYの変換アダプタがファン付きの大きいヒートシンクがあって良いと思い購入しました。

(2020年3月30日追記：1週間くらい使っていると、ファンから異音が鳴り始めたので現在はファンは取り外してヒートシンクだけで使用しています。）

EASYDIY M.2 PCIe NVMeまたはPCIe AHCI SSDからPCIe 3.0 x4およびM.2 SATA SSDからSATA IIIアダプタカード,ファン付き

また、動作確認用として、PCIe x16 から x1 への変換アダプタも購入しました。

玄人志向 キワモノシリーズ PCI-Express x2 ~ x16接続 PCI-Express x1 変換ケーブル PCIEX16-X1/KIT

それぞれの画像

SSD

パッケージ

m.2 → PCIe 変換アダプタ

パッケージ

付属品として、熱伝導シリコンシール2枚、ドライバー、sataケーブルがありました。

PCIe x16 → x1 変換アダプタ

PCIeスロットの加工作業

今回買った m.2 → PCIe 変換アダプタは基盤的にはPCIeのx4 へ変換してくれるものですので、このままではマザボにある PCIe x1 スロットには挿さりません。ですので、マザボにあるPCIe x1 スロットを削って挿すことにしました。 ネットで調べるとその方法でPCIe x16のグラボをPCIe x4に挿して使っている人がいたので自分もできそうだなと思ったからです。

次の画像の左上にあるPCIe x1スロットを

次のように加工しました。作業がしやすいように隣りにあるグラボを一度取り外して、スロットの後部をニッパーを使って切るようにして少しずつ削りました。ピンが折れないように気をつけました。なんとなく2スロット加工しました。

変換アダプタへの搭載

m.2 → PCIe 変換アダプタ にssd を載せます。

変換アダプタからヒートシンクを外し、ssdを装着します。ファンコネクタに注意です。

熱伝導シリコンシールを空気が入らないように貼り、

ヒートシンクを取り付けて終わりです。簡単ですね。

動作確認

それでは実際にssdを接続して動作確認してみましょう。以下の4パターンで動作確認しました。

1. PCIe Gen3.0x16 スロットに接続
2. PCIe Gen3.0x16 スロットに x1 接続
3. PCIe Gen2.0x1 非加工スロットに接続
4. PCIe Gen2.0x1 加工済みスロットに接続

（この記事の説明用に以上の順で紹介しますが、実際には4,1,3,2の時系列で動作確認を行いました。）

私が実用として動いてほしいと思っているのは4番目の接続方法でPCIe Gen2.0x1 として動作することです。それでは実際の結果はどうなったのでしょうか？

動作結果

1. PCIe Gen3.0x16 スロットに接続

もともとグラボが挿さっていた PCIe Gen3.0x16 スロットからグラボを取り外して、ssdを接続します。映像はオンボードのDVI端子で接続して見ます。

windowsを起動すると無事PCIe Gen3.0 x 4 として動作しました。m.2 → PCIe 変換アダプタが正しく動作していると判断していいと思います。

はじめはssdはフォーマットされていないのでパーティションスタイルはMBRで自分でフォーマットしました。

2. PCIe Gen3.0x16 スロットに x1 接続

次の接続では PCIe Gen3.0 x 1 として動作しました。PCIe x16 → x1 変換アダプタが正しく動作していると判断していいと思います。

3. PCIe Gen2.0x1 非加工スロットに接続

スロットの加工で何か失敗する可能性もあるので、比較用として非加工スロットでの動作も確認しました。

windowsを起動すると確かにssdが認識されたのですが、なんと PCIe Gen1.0 x1 動作でした！！！なんで？

ベンチマークの速度も多分Gen1.0 の速度しか出ていないと思います。

BIOSにPCIの設定項目がないのも困りました。

4. PCIe Gen2.0x1 加工済みスロットに接続

加工したPCIe x1 スロットにssdを取り付けます。

少し浮いてますが固定はできています。

先程のパターンと同じように、windows上でssdは認識されましたが PCIe Gen1.0x1 動作でした。もうしょうがないのでこの状態で使うことにします。CrystalDiskMarkの結果ではシーケンシャルリード以外は全てSATA3接続SSDより速いです。

起動ドライブにはできませんでした

先程も述べましたように BIOS に PCI についての設定項目がありませんでした。そしてbootデバイスの選択肢にもこのssdが現れませんでした。windowsでは認識されていて、BIOS では認識されていないなんてことあるのでしょうか？ ちょっともう想像もつかないです。

BIOSのboot mode がLegacy だったのでUEFIにした方が良いらしいのですが今回はもう良いです。

まとめ

今回、PCIe Gen4.0x4 NVMe M.2 SSD をPCIe Gen2.0 x1 しか空いていないデスクトップPCに載せようとしました。

SSD及び各種変換アダプタは正常動作していたと思います。

しかし、PCIe Gen1.0 動作でした。

原因はパソコンの方にあると思いますが具体的には分かりませんでした。でもSATA3接続SSDよりは少し速いのでデータストレージとして使っていきたいと思います。