HDDとSSD:単独あるいは両方を使うのか

適切なストレージ容量は人によって異なるのは当然だが、ストレージのコストはここ数年で大幅に下がっているため、現時点で必要と想定される量よりも多めに選んでおいて損はない。

最近のストレージ選択の主な問題は、HDD、SSD、または両方を選ぶかどうか、という点である。これらのパーツ選択の利点と欠点を見ていくことにする。

目次

選択のポイント

最近では、ソリッドステートドライブ(SSD)が安価になり、ハードディスクドライブ(HDD)を置き換える可能性が非常に高い。自作パソコンユーザーにとって問題になるのは、コストとストレージ容量の点に尽きると思われる。

ハードディスクドライブ(HDD)

標準のハードディスクドライブは、ドライブケース内の回転するディスクにデータを書き込むことで動作する。これらのディスクは一定の最大速度で回転し、回転速度(RPM)が速いほど、データの書き込みと読み取りが速くなる。

ほとんどのHDDは最大で7200rpmで動作しているが、より遅い(5400rpm)ものやより速い(10000rpm)ものもある。HDDは最も安価な大容量ストレージオプションだったが、最速ではなく、また効率的でない。超高速の読み書き速度が特に必要でない限り、初心者にとっては、SATA接続の7200rpmのハードディスクドライブで十分だ。

ソリッドステートドライブ(SSD)

ソリッドステートドライブ(SSD)は、HDDのように回転するディスクやプラッターのような動く部品を含まず、集積回路アセンブリにデータを保存する。これにより、「スピンアップ」の時間がなく、データ転送が高速になりレイテンシが小さくなる。

静かに動作させたい場合には最適で、ほとんど無音で動作する。ほとんどのアップグレードされた技術と同様に、コストがデメリットになる。たとえば、1TBのSSDは1TBのHDDの約4倍の価格で、64GBから3〜4TBまでのSSDが利用可能だ。SSD、HDD共に低価格化・大容量化が進んでいる。

ハイブリッドSSHD

ストレージの選択肢で、ハイブリッドドライブ(SSHD: Solid State Hybrid Drive)というのがある。

SSHDとは、従来の磁気ハードディスクドライブ(HDD)に少量のSSDを組み合わせたものである。

SSHDは、ドライブのSSD部分が最も頻繁に使用されるデータのキャッシュとして機能するため、パフォーマンスを向上させる可能性がある。

ブートや重要なデータのように、最も重要なデータが迅速かつ効率的に取得できる。SSHDは、HDDよりも高価で、本当のSSDのすべての機能を提供するわけではないが両者の中間といってもいい。

HDDとSSDの両方を使用する

HDDとSSDの使い分けとして、HDDとSSDを個別にPCに組み込む。これにより、合理的なコストで大容量のHDDでストレージを確保できる一方、高速アクセスが必要または恩恵を受けるプログラムやデータ、システムをSSDにインストールする。大容量のストレージを持ちつつ高速なシステムを実現できる。

たとえば、240GBのSSDを比較的安価に購入し1TBのHDDを組み合わせるといった例だ。単一の1TBのSSDの半分程度のコストになる。

ハードディスクドライブとソリッドステートドライブ

コスト以外では、SSDはほぼすべての点でユーザーには魅力的だろう。以下の表は、両種類のストレージドライブがどのように比較されるかをみておこう。

ハードディスクドライブ(HDD)ソリッドステートドライブ(SSD)
起動時間数秒かかる。 ドライブを複数搭載しているシステムでは、スピンアップを段階的に行う必要があり、さらに時間がかかる場合がある。ほぼ一瞬、準備すべき機械部品がない。
ランダムアクセス時間2.9ms (ハイエンドサーバー向けドライブ) から 12ms (ノートパソコン用 HDD)まで。 ヘッドを移動させ、データが読み書きヘッドの下を回転するのを待つ必要がある。通常は 0.1 ms 未満。 データはフラッシュメモリのさまざまな場所から直接取得できるため、アクセス時間は通常、大きなパフォーマンスの障害にはならない。
転送速度一度ヘッドが位置決めされると、現代の HDD は連続したトラックを読み書きする際、約 200 MB/s の速度でデータを転送できる。消費者向け製品の最大転送速度は、通常、ディスクによって 200 MB/s から 1500 MB/s の範囲だ。
読み取りレイテンシSSD よりもはるかに大きい。 読み込み時間はシークごとに異なる。断片化されたファイルのように、プラッターの異なる領域からデータにアクセスする必要がある場合、応答時間が長くなりがち。一般的に低い。 データはどの場所にあっても直接読み取ることができるためだ。
動作音HDD には可動部品 (ヘッド、アクチュエータ、スピンドルモーター) があり、動作音としてブーンという回転音やカチッというクリック音がする。音のレベルはモデルによって異なるが、気になる大きさになる場合もあるSSD には可動部品がないため、基本的に無音。ただし、低グレードの SSDの中には、高電圧ジェネレーター (ブロック消去用) から高周波音が発生するものもある。
耐振性と耐衝撃性振動や衝撃から保護するように取り付ける必要がある。一部の HDD は傾斜した位置に設置してはならないものもある。向き、振動、衝撃に敏感ではない。通常、露出した回路基板はない。
信頼性HDD には可動部品があるため、摩耗や損傷による機械的な故障が起こる可能性がある。保存媒体自体 (磁気プラッター) は、読み書き操作による経年劣化は基本的ない。 寿命は通常 6 ~ 11 年程度。SSD には機械的に故障する可動部品ない。フラッシュメモリベースの SSD の各ブロックは、消去してから書き込みができる回数に制限があるため最終的には故障することになる。 コントローラはこの制限を管理しているため、通常の使用であればドライブは数年持続する。
HDDとSSDの比較

NAND FLASH(NANDフラッシュ)

現在の大半のSSDは、MLC NANDフラッシュメモリまたはTLC NANDフラッシュメモリを使用している。

TLCやQLCと呼ばれる、より高密度な記録方式(3ビット/セル、4ビット/セル)が登場したが、MLCはコストパフォーマンスに優れているため、依然として主流の製品に採用されている。

NANDフラッシュは、電源が切れてもデータを保持できる不揮発性メモリの一種だ。高速データアクセスが必要な用途において、データの永続化は不要な場合がある。そういった用途では、RAMからSSDを構築することもある。この種のデバイスでは、データ保持のためにバックアップ用電池を内蔵することがある。

SSD RAIDアレイ

HDDよりも容量が小さいSSDの高速性と耐久性を享受しながらストレージ容量を増やす1つの解決策に、RAIDアレイを使用する方法がある。

RAIDは冗長配列独立ディスク(時には廉価ディスク)の略で、Windowsで複数のSSDを結合し、1つの単一ドライブとして扱う方法だ。

これには多くの利点がある。RAIDアレイの読み取りおよび書き込み時間は、単一のドライブよりも頻繁に高速だ。RAIDアレイの設定はあまり難しくない。

HDDフォームファクター

現在のHDDフォームファクターを使用する利点は、ドライブをシステムに取り付けて接続するための従来からのインフラを活用できることだ。

これらの伝統的なフォームファクターは、回転するメディア(例:5.25インチ、3.5インチ、2.5インチ、1.8インチ)によって定められるが、ドライブケースの寸法ではない。

NASとは?

ネットワークアタッチトストレージ(NAS)は、個々のコンピュータにファイルを保存する代わりに、複数のユーザーがファイルを集中的に保存および共有できるようにする技術だ。

ネットワークアタッチトストレージを使用することで、文書、レポート、音楽、ビデオなどをネットワークにアクセス権のある誰でも共有できる。NASを独立したハードドライブと考えると、家庭やビジネスのすべてのコンピュータに接続できる。

ユーザーはNAS上でファイルを保存およびアクセスでき、チームで共同プロジェクトに取り組む場合、ビジネスではデータ管理がはるかに簡単になる。文書や他のデジタルメディアを電子メールでオフィス内で送り合わせる必要はなく、NASに簡単に置くことができる。

ネットワークアタッチトストレージの大きな利点の1つは、リモートアクセスを設定できる点だ。家で作業する必要のあるレポートを忘れてしまっても、NASにリモートでログインしファイルを取得できる。

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