はじめに
インターフェイス ＆ ストレージ 速度ガイド です。
すぐに忘れてしまうので、自分用メモです。
2024年の標準的な インターフェイス と ストレージ の、一般的な実効速度 、レイテンシ（目安） を含めています。
主要インターフェース ＆ ストレージ 速度ガイド（GB/s統一）
| 種類／規格 |
転送速度（Gbps） |
実効速度（GB/s） |
レイテンシ（目安） |
主な用途・説明 |
| Ethernet |
1 Gbps |
0.125 GB/s |
約100〜1000μs |
LAN、NAS、iSCSI（小規模） |
|
10 Gbps |
1.25 GB/s |
約50〜500μs |
データセンター、iSCSI（中規模） |
|
100 Gbps |
12.5 GB/s |
約10〜100μs |
データセンター・SAN |
| Fiber Channel (FC) |
16 Gbps |
2 GB/s |
約0.5〜1ms |
SANストレージ接続（FC16） |
|
32 Gbps |
4 GB/s |
約100〜500μs |
高性能SANストレージ（FC32） |
| USB |
USB 3.0（5 Gbps） |
0.625 GB/s |
約1〜10ms |
外付けHDD/SSD（普及帯） |
|
USB 3.1 Gen2（10 Gbps） |
1.25 GB/s |
約0.5〜5ms |
外付けSSD（高速タイプ） |
|
USB 3.2 Gen2x2（20 Gbps） |
2.5 GB/s |
約0.5〜3ms |
外付けSSD（超高速モデル） |
|
USB4 / Thunderbolt4（40 Gbps） |
5 GB/s |
約10〜100μs |
外付けGPU/SSD（プロ向け） |
| SATA |
SATA III（6 Gbps） |
0.6 GB/s |
約100〜500μs |
HDD/SSD（一般用途） |
| SAS |
SAS-3（12 Gbps） |
1.2 GB/s |
約100〜300μs |
エンタープライズHDD/SSD |
|
SAS-4（22.5 Gbps） |
2.25 GB/s |
約50〜150μs |
データセンター向け高速ドライブ |
| PCI Express（1レーンあたり） |
|
|
|
GPU、SSD等 |
| PCIe 3.0 |
8 GT/s |
1 GB/s |
約1μs以下 |
ミドルレンジGPU、NVMe SSD |
| PCIe 4.0 |
16 GT/s |
2 GB/s |
約1μs以下 |
ハイエンドGPU、NVMe SSD |
| PCIe 5.0 |
32 GT/s |
4 GB/s |
約1μs以下 |
最新GPU、NVMe SSD |
| PCIe（16レーン時） |
|
|
|
主にGPU接続 |
| PCIe 3.0 x16 |
|
16 GB/s |
約1μs以下 |
GPU（RTX 20xxなど） |
| PCIe 4.0 x16 |
|
32 GB/s |
約1μs以下 |
GPU（RTX 30xx、40xx）、AI用途 |
| PCIe 5.0 x16 |
|
64 GB/s |
約1μs以下 |
AI/HPC向けGPU（NVIDIA H100など） |
| ストレージ（実効速度） |
|
|
|
実際の読み書き速度目安 |
| HDD（SATA） |
6 Gbps |
実測 0.1 ～ 0.2 GB/s |
約5〜10ms |
大容量・低コストのストレージ |
| SATA SSD |
6 Gbps |
実測 0.5 ～ 0.55 GB/s |
約100〜500μs |
ノートPC、サーバーなど（SATAの限界） |
| NVMe SSD（PCIe 3.0 x4） |
32 Gbps |
実測 2.5 ～ 3.5 GB/s |
約20〜100μs |
主流のGen3 SSD |
| NVMe SSD（PCIe 4.0 x4） |
64 Gbps |
実測 5 ～ 7 GB/s |
約10〜50μs |
ハイエンドPC、PS5内蔵SSD |
| NVMe SSD（PCIe 5.0 x4） |
128 Gbps |
実測 10 ～ 14 GB/s |
約5〜20μs |
最新ハイエンド、開発・AI用途 |
| エンタープライズSSD（U.2/U.3、NVMe） |
PCIe 4.0/5.0 |
7 ～ 14 GB/s |
約10〜50μs |
サーバー・データセンター（高耐久・高性能） |
実効速度評価の基準
| 評価 |
実効速度（GB/s）目安 |
説明 |
| ★★★★★ |
12.5 GB/s 以上 |
超高速帯域。AI/HPC用途やハイエンドGPU、最新NVMe Gen5 SSD、100G Ethernetなど。 |
| ★★★★☆ |
7～12.5 GB/s |
データセンター、NVMe Gen4 SSD、PCIe 3.0/4.0 x16などの高帯域向け。 |
| ★★★☆☆ |
3～7 GB/s |
上位クラスのストレージやインターフェース。NVMe Gen3 SSDやUSB4、PCIe 5.0（1レーン）など。 |
| ★★☆☆☆ |
1～3 GB/s |
ミドルクラスのインターフェース。SAS-4、USB 3.2、NVMe Gen3、10G Ethernetなど。 |
| ★☆☆☆☆ |
0.5～1 GB/s |
エントリークラスのインターフェース。SATA SSD、USB 3.0、1G Ethernetなど。 |
| ☆☆☆☆☆ |
0.5 GB/s 以下 |
HDDや古いストレージ、低帯域のネットワーク。基本は低速ストレージやバックアップ用途。 |
レイテンシ評価の基準
| 評価 |
レイテンシ目安 |
| ★★★★★ |
1〜50μs |
| ★★★★☆ |
50〜150μs |
| ★★★☆☆ |
150〜500μs |
| ★★☆☆☆ |
500μs〜1ms以上 |
| ★☆☆☆☆ |
数ms〜10ms以上 |
| ☆☆☆☆☆ |
10ms以上（非常に遅い） |
実行速度評価 と レイテンシ評価
| 種類／規格 |
実効速度評価 |
レイテンシ評価 |
| Ethernet |
★☆☆☆☆ |
★★☆☆☆ |
|
★★☆☆☆ |
★★★☆☆ |
|
★★★★☆ |
★★★★☆ |
| Fiber Channel (FC) |
★★☆☆☆ |
★★☆☆☆ |
|
★★★☆☆ |
★★★☆☆ |
| USB |
★☆☆☆☆ |
★☆☆☆☆ |
|
★★☆☆☆ |
★★☆☆☆ |
|
★★☆☆☆ |
★★☆☆☆ |
|
★★★☆☆ |
★★★★☆ |
| SATA |
★☆☆☆☆ |
★★★☆☆ |
| SAS |
★★☆☆☆ |
★★★☆☆ |
|
★★☆☆☆ |
★★★★☆ |
| PCI Express（1レーンあたり） |
|
|
| PCIe 3.0 |
★★☆☆☆ |
★★★★★ |
| PCIe 4.0 |
★★☆☆☆ |
★★★★★ |
| PCIe 5.0 |
★★★☆☆ |
★★★★★ |
| PCIe（16レーン時） |
|
|
| PCIe 3.0 x16 |
★★★★☆ |
★★★★★ |
| PCIe 4.0 x16 |
★★★★★ |
★★★★★ |
| PCIe 5.0 x16 |
★★★★★ |
★★★★★ |
| ストレージ（実効速度） |
|
|
| HDD（SATA） |
☆☆☆☆☆ |
★☆☆☆☆ |
| SATA SSD |
★☆☆☆☆ |
★★★☆☆ |
| NVMe SSD（PCIe 3.0 x4） |
★★☆☆☆ |
★★★★☆ |
| NVMe SSD（PCIe 4.0 x4） |
★★★★☆ |
★★★★★ |
| NVMe SSD（PCIe 5.0 x4） |
★★★★★ |
★★★★★ |
| エンタープライズSSD（U.2/U.3、NVMe） |
★★★★★ |
★★★★★ |
ストレージ 実効速度のまとめ
-
SATA SSD
インターフェース上限が 約0.6GB/s（6Gbps）、実測でも 0.5GB/s 程度。
-
NVMe SSD
インターフェースがPCIe直結のため超高速。PCIe世代とレーン数によって速度が変わる。
-
HDD
読み書き速度はインターフェース（SATA 6Gbps）ではなく、ディスク回転数や密度に依存。
だいたい 100～250MB/s（0.1～0.25GB/s） 程度が多い。
-
エンタープライズSSD
サーバー用は U.2/U.3接続 や NVMe over Fabric（NVMe-oF） などが主流。
耐久性（TBW）や低レイテンシ性能も優秀。
ストレージ 分類
| 分類 |
最大理論値（GB/s） |
一般的な実効速度（GB/s） |
| HDD（SATA） |
0.6 GB/s |
0.1 ～ 0.2 GB/s |
| SATA SSD |
0.6 GB/s |
0.5 ～ 0.55 GB/s |
| NVMe Gen3 |
4 GB/s（PCIe3 x4） |
2.5 ～ 3.5 GB/s |
| NVMe Gen4 |
8 GB/s（PCIe4 x4） |
5 ～ 7 GB/s |
| NVMe Gen5 |
16 GB/s（PCIe5 x4） |
10 ～ 14 GB/s |
秒・ミリ秒・マイクロ秒について
秒・ミリ秒・マイクロ秒 早見表／変換表
| 単位 |
記号 |
秒（s） |
ミリ秒（ms） |
マイクロ秒（μs） |
| 1秒 |
1s |
1 |
1,000 ms |
1,000,000 μs |
| 0.1秒 |
100ms |
0.1 |
100 ms |
100,000 μs |
| 0.01秒 |
10ms |
0.01 |
10 ms |
10,000 μs |
| 0.001秒 |
1ms |
0.001 |
1 ms |
1,000 μs |
| 0.0001秒 |
100μs |
0.0001 |
0.1 ms |
100 μs |
| 0.00001秒 |
10μs |
0.00001 |
0.01 ms |
10 μs |
| 0.000001秒 |
1μs |
0.000001 |
0.001 ms |
1 μs |
秒・ミリ秒・マイクロ秒換算のルール
| 単位 |
変換 |
| 1秒 (s) |
= 1,000 ミリ秒 (ms)
= 1,000,000 マイクロ秒 (μs) |
| 1ミリ秒 (ms) |
= 0.001 秒 (s)
= 1,000 マイクロ秒 (μs) |
| 1マイクロ秒 (μs) |
= 0.000001 秒 (s)
= 0.001 ミリ秒 (ms) |
秒・ミリ秒・マイクロ秒イメージ感
| 時間 |
体感する出来事 |
| 1秒 |
まばたき1回くらいの時間 |
| 100ミリ秒 |
ヒトが反応してクリックする最速レベル |
| 10ミリ秒 |
ゲームのラグが「違和感ある」と感じるレベル |
| 1ミリ(1000マイクロ)秒 |
オンラインFPSの勝負を左右する応答速度 |
| 0.1ミリ(100マイクロ)秒 |
NVMe SSDの高速なストレージ応答 |
| 0.001ミリ(1マイクロ)秒 |
メモリ間転送やキャッシュアクセスの時間 |
一覧での秒・ミリ秒・マイクロ秒比較イメージ
1 秒 = 1,000 ミリ秒 = 1,000,000 マイクロ秒
0.1 秒 = 100 ミリ秒 = 100,000 マイクロ秒
0.01 秒 = 10 ミリ秒 = 10,000 マイクロ秒
0.001 秒 = 1 ミリ秒 = 1,000 マイクロ秒
0.0001 秒 = 0.1 ミリ秒 = 100 マイクロ秒
0.00001 秒 = 0.01 ミリ秒 = 10 マイクロ秒
0.000001 秒= 0.001 ミリ秒 = 1 マイクロ秒
さいごに
覚えておきたいですね
