なぜSSDを使い続けるとデータ書き込み速度が低下するのか

最終更新日 2018年04月04日

SSD を使い始めたらすぐにデータ書き込み速度が低下するのか、またどれくらい低下するのか

SSD は、使い続けるとデータ書き込み速度が低下する特性があります。SSD を使い始めてから、すぐにデータ書き込み速度が低下するわけではありません。

一般的に SSD に対して行ってきたデータ書き込みの総量が SSD の容量を超えると、データ書き込み速度が低下し始めます。どれくらいデータ書き込み速度が低下するのかは製品によって違いますが、一般的には半分以下にまで低下します。

そこまでデータ書き込み速度が低下するなら、パソコンを使っていると大幅にデータ書き込み速度が低下したと体感しそうですが、実際はそれほどデータ書き込み速度が低下したとは感じません。

その理由は、SSD に最も負荷がかかるようなデータ書き込みを行った場合におけるデータ書き込み速度が半分以下にまで低下するのであり、実際にパソコンを使う場合は最も負荷がかかるようなデータ書き込みを行うことはあまりないからです。

SSD はデータの書き込みの仕方によってデータ書き込み速度が異なりますが、実用に近いデータ書き込みの仕方なら、耐えられないほど遅くなったと体感できるほどデータ書き込み速度は低下しません。

・データ書き込みの総量が SSD の容量を超えるとデータ書き込み速度の低下が始まる
・どれくらい低下するのかは製品によるが、当初の半分以下にまで低下する

SSD を使い続けるとデータ書き込み速度が低下する原因とは

SSD は、データの書き込みをページと呼ばれる単位で行います。SSD には複数のページをまとめたブロックと呼ばれる単位があります。

新たにデータを書き込むなら、まだデータが書き込まれていないページに対してデータを書き込みます。データを変更するなら、古いデータがあるページに新しいデータを上書きできそうですが、SSD ではページをデータが書き込まれていない状態にするためにデータを削除してから、新しいデータを書き込む必要があります。

それなら、ページにある古いデータを削除し、新しいデータを書き込めば良いのですが、SSD はページ単位ではデータを削除できません。SSD は、ブロック単位ならデータを削除できます。そのため、以下のような複雑な一連の処理が発生します。

ページにあるデータを変更する場合、そのページがあるブロックのデータを全て別のブロックに移動させるためにデータを書き込みます。別のブロックにある全てのページは、データが書き込まれていない状態である必要があります。変更するデータについては、古いデータではなく新しいデータを別のブロックに書き込みます。

元のブロックのデータを全て削除してから、別のブロックに移動させておいたデータを元のブロックに戻すためにデータを書き込みます。

この一連の処理がデータ変更時に発生するとデータ書き込み速度が低下しますので、SSD はデータを変更する場合は、まだデータが書き込まれていないページに対し、変更後の新しいデータを書き込みます。変更前の古いデータがあるページには、古いデータが残り続けますが、データの管理上では削除されたデータとして扱います。こうすれば、データ書き込み速度は低下しません。

データを削除する場合、削除対象のデータがあるページをデータが書き込まれていない状態にするには、データ変更時と同じような複雑な一連の処理が発生しますので、データの管理上では削除されたデータとして扱います。ページには、データが残ったままとなります。

SSD の容量には限りがある、すなわちページには限りがあります。データの管理上では削除されたデータでもページには残っていますので、SSD に空き容量があっても、新しいデータの書き込みやデータを変更するために書き込むことを続ければ、いずれは全てのページがデータが書き込まれている状態となります。その状態になる目安が、データ書き込みの総量が SSD の容量を超える時です。

こうなってしまうと、新たにデータを書き込む場合でもデータを変更する場合でも、データが書き込まれていない状態のページを作るために上記の複雑な一連の処理が発生しますので、データ書き込み速度が低下します。

全てのページがデータが書き込まれている状態となれば、データが書き込まれていない状態のページのみがあるブロックがないので、別のブロックへデータを移動することができなさそうですが、SSD には予備のブロックがあり、予備のブロックにデータを移動させます。予備のブロックには、不良が発生し使えなくなったブロックの代わりとしての役目もあります。

・データが書き込まれていないページがなくなると、データ書き込み時にデータを別のブロックへ移動する、元のブロックのデータを削除する、元のブロックへデータを戻す処理が発生するため、データ書き込み速度が低下する

データ書き込み速度が低下した SSD を元に戻す方法はないのか

SSD を出荷時の状態に戻せば、全てのページがデータが書き込まれていない状態になりますので、データ書き込み速度が元に戻ります。

SSD を出荷時の状態に戻すには、セキュアイレースと呼ぶ作業が必要です。SSD にセキュアイレース可能なソフトウェアが付属していれば、それを利用できます。セキュアイレース可能なフリーソフトウェアを利用する方法もあります。

・SSD に対しセキュアイレースを実行し出荷時の状態に戻す


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