SSDとは何ですか?

ストレージは、コンピュータの中で時々完全に全面的に生まれ変わる数少ない部分の 1 つです。 テープから始まり、フロッピー ディスク、次にハード ドライブ、そして現在はソリッド ステート ドライブ (SSD) に移りました。 SSDというのは、 まったく異なるストレージ テクノロジのチェーンの最新のものですが、以前のテクノロジを完全に置き換えたわけではありません (まだ、 ともかく）。 ここでは、SSD のストーリーと、SSD がどのようにして徐々に世界中のコンピューターの主要なストレージ デバイスになったのかを説明します。

小型、軽量、効率的

SSD の最大の革新は、100% デジタルであることです。つまり、動作するために可動部品や機械部品がまったく使用されていないことを意味します。 テープ、フロッピー ディスク、DVD、ハード ドライブ (または HDD) など、SSD よりも前の主流のストレージ メディアは、すべて部分的に機械式またはアナログ式でした。 100% デジタルであるため、SSD は手のサイズから指のサイズまで非常に小さくなります。 SSD は HDD よりもはるかに軽量で効率的ですが、HDD は (ほとんど) SSD に引き継がれています。

SSD を可能にしているのは、指の先ほどの大きさの小さなシリコン チップである NAND フラッシュ メモリです。 単一チップは書き込み時に最大 2 テラバイトを保存できます (安価なデバイスはより低容量のチップを使用します) けれど）。 NAND フラッシュは多くの点で RAM に非常に似ています。RAM も大量のデータを保存できるチップであり、SSD をさらに高速化するために SSD で使用されることもあります。 ただし、NAND フラッシュと RAM の間には 3 つの重要な違いがあります。 RAM ははるかに高速で、NAND チップは 低価格で大容量を実現し、NAND はデータを保持するために一定の電力を必要としません。 データ。

フラッシュ メモリは SSD の鍵となりますが、USB フラッシュ ドライブや SD カードなど、フラッシュ メモリを使用するすべてのデバイスが SSD とみなされるわけではありません。 SSD は通常、フラッシュ メモリの高性能実装であり、コンピュータに直接取り付けることも、コンピュータに接続する外部エンクロージャに取り付けることもできます。 USB フラッシュ ドライブと外付け SSD の唯一の本当の違いは、SSD の方が高速で大容量であることです。

SSD のさまざまな種類のデータ インターフェイスとメモリ タイプ

すべての SSD はフラッシュ メモリを使用しますが、モデルによって大きな違いがある場合があります。 注意すべき 2 つの主な仕様は、データ インターフェイスとメモリ タイプであり、これらはパフォーマンスと互換性の両方に大きな影響を与えます。

SSD のデータ インターフェイスは、SSD をコンピューターに接続する方法であるため、マニアでなくても無視できません。 一般に、SSD をデバイスに接続するには、PCIe、SATA、USB の 3 つの主な方法があります。 3 つのうちの中で、PCIe は最も速い転送速度を提供し、PCIe の新しいバージョンでは SSD がさらに高速に達することができます。 SATA は PCIe よりも大幅に遅いですが、壊滅的に遅いわけではなく、古いモデルに適しています。 ただし、最新バージョンの USB であっても、USB インターフェイスが SSD に最適ではないため、SSD はかなり遅くなることがあります。

これらのインターフェイスはデジタルだけでなく物理的なものでもあります。 PCIe は、マザーボード上の x16 スロットのいずれか、または小型 NVMe SSD と互換性のある M.2 スロットのいずれかを介して使用できます。 SATAがオン もう一方は通常 2.5 インチ SSD に使用されますが、一部の SATA SSD は M.2 フォーム ファクタで、一部の M.2 スロットは SATA です。 互換性。 最新のデスクトップは (すべてではないにしても) ほとんどのタイプの PCIe および SATA SSD と互換性がありますが、ほとんどの最新のラップトップは NVMe SSD のみを使用します。

フラッシュ メモリには主要な特性を決定する多くの側面がありますが、最も重要な要素の 1 つは、 仕様とは、データを構成する個々の 1 と 0 を格納するセルのサイズです。 フラッシュメモリー。 ほとんどのフラッシュ メモリはセルごとに 1、2、3、または 4 ビットを格納します。通常、大きいほど良いことを意味しますが、この場合は常にそうとは限りません。 ビット数が少ないセルは高速で耐久性が高く、ビット数が多いセルはデータをより高密度に保存できます。

シングルレベル セル (SLC) メモリは 1 ビットを保存するだけで、最も高速で耐久性のある種類のフラッシュです。 ただし、データ密度が低いため、この種のメモリは最も高価であることを意味します。 マルチレベル セル (または MLC) メモリはセルあたり 2 ビット、トリプルレベル セル (または QLC) は 3 ビット、クワッド レベル セル (または QLC) は 4 ビットです。 現在、QLC は、次のような安価なドライブとして非常に人気があります。 SolidigmのP41 Plus、一方、TLC は、次のようなハイエンド ドライブには十分です。 サムスンの990プロ. SLC と MLC は、コストが高く、他の人にとっては過剰なパフォーマンスを備えているため、主にプロフェッショナルおよびデータセンターのコンピューター向けです。

SSD がまだ HDD を完全に駆逐していない理由

ここまでやっても、なぜハードドライブがまだ残っているのか疑問に思われるかもしれません。 SSD は非常に最新で、桁違いに高速で、はるかに小型です。 これらすべてが SSD がストレージ市場をほぼ引き継ぐのに役立ってきましたが、HDD がフロッピー ディスクを駆逐したように SSD が HDD を駆逐しなかったのにはいくつかの理由があります。

最大の理由の 1 つは (おそらく主な理由も)、HDD が SSD よりもはるかに安いことです。 この記事の執筆時点では、SSD は これまで見た中で最低価格に達していますが、かなりミッドレンジの 2TB SSD の価格は依然として約 70 ドルですが、2TB HDD は 40 ドルから 200 ドルで見つかります。 $50. 大量のストレージを購入すると、その差はすぐに大きくなります。 また、メーカーはこの底値から逃れるために生産を削減しているため、SSD がこれほど安くならない可能性は非常に高いです。

HDD には、サイズというストレージ関連のもう 1 つの利点もあります。 最大の HDD は 22 TB のデータを保存でき、データセンター向けのスーパーハイエンド SSD は 100 TB ものデータを保存できますが、最大のコンシューマ SSD は 15.3 TB に達します。 ただし、それでも 15.3TB SSD はあまり一般的ではないため、大容量の SSD が必要な場合は、より主流の 8TB モデルで妥協する必要があります。 もちろん、これらの SSD は物理的に HDD よりも小さいですが、ほとんどのマザーボードには M.2 スロットや PCIe スロットよりも多くの SATA ポートが搭載されているため、HDD を使用してより多くのデータを保存できます。

結局のところ、HDD が何年も経ってもまだ非常に使えるのは、速度がすべてではないという事実です。 確かに、オペレーティング システム、ゲーム、その他のソフトウェアでは、SSD を使用する方が HDD を使用するよりもはるかに優れていますが、長期的なデータ ストレージには高速性は必要ありません。 HDD が SSD よりも低コストでより多くのストレージを実現できることを考えると、常にアクセスしないデータを保存するには HDD が当然の選択肢となります。 HDD が完全に交換されるのは、容量に関して SSD が同等のコストパフォーマンスを提供できる場合のみです。