高度なホストコントローラインターフェイス

AHCI （Advanced Host Controller Interface ）は、Intelが定義した技術標準であり、マザーボードチップセットにおけるシリアルATA（SATA）ホストコントローラのレジスタレベルのインタフェースを実装に依存しない方法で指定します。^[1]

この仕様は、コンピュータハードウェアベンダーがホストシステムメモリと接続されたストレージデバイス間でデータを交換するためのシステムメモリ構造を規定しています。AHCIは、ソフトウェア開発者とハードウェア設計者に、SATA/AHCIアダプタを検出、構成、プログラミングするための標準的な方法を提供します。AHCIはSATA 3 Gbit/s規格とは別のものですが、SATAの高度な機能（ホットスワップやネイティブコマンドキューイングなど）を公開し、ホストシステムがそれらを利用できるようにしています。現代のソリッドステートドライブでは、このインターフェースはNVMeに置き換えられています。^[2]

仕様の現在のバージョンは 1.3.1 です。

多くの SATA コントローラは、選択可能な動作モードを提供しています。レガシーパラレル ATAエミュレーション (より一般的には IDE モードと呼ばれます)、標準 AHCI モード (ネイティブ モードとも呼ばれます)、またはベンダー固有のRAID (通常、AHCI の機能を活用するために AHCI を有効にします)。Intel は、最大限の柔軟性を得るために、マザーボードでAHCI/SATA モードではなく RAID モード (AHCI も有効になります) を選択することを推奨しています。^[3]レガシー モードは、SATA コントローラが SATA に対応していないレガシー オペレーティング システム、またはオペレーティング システムを SATA 対応にするドライバーが存在しないレガシー オペレーティング システムで実行できるようにするためのソフトウェアの下位互換性メカニズムです。

SATA コントローラが IDE モードで動作するように構成されている場合、コントローラあたりのストレージ デバイスの数は、通常 4 つ (2 つの IDE チャネル、マスター デバイスとスレーブ デバイス、チャネルあたり最大 2 つのデバイス) に制限されます。これに対し、AHCI モードで構成されている場合は、最大 32 個のデバイス/ポートになります。^{[4] [1]}ただし、チップセットSATA インターフェイスは、IDE モードで構成されている場合、複数の「IDE コントローラ」をエミュレートする場合があります。

AHCI は、 Windows Vista以降、Linuxベースのオペレーティングシステム (カーネルのバージョン 2.6.19 以降)、OpenBSD (バージョン 4.1 以降)、NetBSD (バージョン 4.0 以降)、FreeBSD (バージョン 8.0 以降)、^[5] macOS、GNU Mach、ArcaOS、^[6] eComStation (バージョン 2.1 以降)、およびSolaris 10 (バージョン 8/07 以降) ですぐに使用できます。^[7] DragonFlyBSD はOpenBSD の AHCI 実装をベースにし、ポート マルチプライヤのサポートなどの拡張機能を追加しました。古いバージョンのオペレーティングシステムでは、AHCI をサポートするためにハードウェア固有のドライバーが必要です。Windows XPおよびそれ以前のバージョンでは、すぐに使用できる AHCI サポートは提供されていません。

一部のオペレーティング システム、特にWindows Vista、Windows 7、Windows 8、Windows 8.1、Windows 10 では、オペレーティング システムのインストール時に SATA コントローラーが AHCI モードになっていなかった場合は、起動時に AHCI ドライバーをロードするように構成されません。これは簡単に修正できる状態ですが、AHCI 標準では依然として問題となっています。

IDE モード (一部の BIOS ファームウェア実装では「Combined IDE モード」とも呼ばれる) でインストールされたオペレーティング システム (またはシステム) で最も一般的な症状は、OS のインストール後に SATA コントローラー (BIOS 内) が誤って AHCI モードに切り替えられた場合、システム ドライブが通常起動に失敗し、エラー メッセージが表示されることです。Microsoft Windows では、修正されない場合、ブルー スクリーン エラーで始まるブート ループが症状として発生します。

技術的に言えば、これは回避可能な AHCI の実装バグですが、まだ修正されていません。暫定的な解決策として、Intel はオペレーティング システムをインストールする前にドライブ コントローラーを AHCI または RAID に変更することを推奨しています。^[3] (インストール時に、たとえば USB フラッシュ ドライブから、チップセット固有の AHCI または RAID ドライバーをロードする必要がある場合もあります)。

Windows VistaおよびWindows 7では、msahciデバイスドライバーを（オンデマンドではなく）起動時に起動するように構成することでこれを修正できます。BIOSで非AHCIモード（IDEまたは複合モード）を設定すると、ユーザーはWindowsを起動できるようになり、必要なレジストリ変更を実行できます。その結果、ユーザーは複合モードでシステムを使い続けるか、AHCIモードに切り替えるかを選択できます。^{[8]特にWindows 10および8では、}セーフモード 中に正しいドライバーを強制的に再読み込みすることでこれを修正できます。^[9]

Windows 8、Windows 8.1、Windows Server 2012では、コントローラドライバがmsahciからに変更されておりstorahci、^[10] AHCIコントローラへのアップグレード手順はWindows 7と同様です。^[11] Windows 8、8.1、Windows Server 2012では、レジストリを更新せずにIDEモードからAHCIモードに変更すると、ブートドライブにアクセスできなくなります（つまり、ブルースクリーンエラーで始まるブートループが繰り返し発生します）。

Windows 10 では、コントローラーを AHCI モードに変更した後、INACCESSIBLE_BOOT_DEVICE BSOD で始まるブート ループの開始後に OS が数回再起動できる場合、Windows は回復オプションを表示します。詳細オプションからスタートアップ修復オプションを選択すると、Windows は問題の修復を試み、PC は正常に機能し始めます。

Linuxシステムでは、AHCIドライバがカーネルイメージに組み込まれるのではなくカーネルモジュールとしてコンパイルされている場合、コントローラがレガシーモードで動作するように設定されているときに作成されるinitrd （初期RAMディスク）にAHCIドライバが含まれていない可能性があるため、同様の問題が発生する可能性があります。解決策は、AHCIモジュールを含む新しいinitrdを構築するか、AHCIドライバをカーネルイメージに組み込むことです。^[12]

電源管理は、Aggressive Link Power Management (ALPM) プロトコルによって処理されます。

• 「AHCI 仕様」。Intel。
• 「AHCI」。OSDev Wiki