SSDのガベージコレクション

最終更新日 2023年09月07日

基礎

SSDのガベージコレクションとは、空きイレースブロックを作る機能です。書き込みデータと消去可能データがあるイレースブロックから書き込みデータを集め、空きイレースブロックに移します。書き込みデータがあったイレースブロックの全データを消去し空きイレースブロックを作ります。

イレースブロックとは、データを消去する操作でアドレス指定可能な最小単位です。複数のページで構成されています。ページとは、イレースブロックを構成する単位です。SSDではページ単位でデータ読み書きし、イレースブロック単位でデータ消去します。空きイレースブロックとは、データが書き込まれていないイレースブロックです。


3つのページで構成されているイレースブロックが3つあるとします。データA、データB、データCは書き込みデータです。空きイレースブロックが1つです。


データA、データB、データCをイレースブロック3に移します。イレースブロック1、イレースブロック2の全データを消去します。空きイレースブロックが2つになりました。

出典
・使い込むと遅くなっていくSSD、上書きできずに空きブロック不足に（2ページ目） | 日経クロステック（xTECH）(2023/05/19公開記事)

トリムによりガベージコレクションの効率が上がる

SSDのガベージコレクションでは消去可能データが書き込まれているページをイレースブロックに集めて消去しますが、OSでデータを消去してもSSDで消去可能データになりません。OSの管理上ではデータ消去しますが、SSDに書き込まれているデータは消去しません。SSDではページに書き込まれているデータがOSで消去したデータなのかわかりません。これではガベージコレクションの効率がよくありません。

そこでトリムと呼ぶ機能が登場しました。トリムではOSが消去したデータに関する情報をSSDに通知します。トリムによりSSDではページに書き込まれているデータがOSでは消去したデータなのかわかるようになります。トリムによりガベージコレクションの効率が上がり、空きイレースブロックが増えます。空きイレースブロックが増えると、複雑なデータ書き換え処理の発生が少なくなり、データ書き込み速度の低下を抑えられ、寿命が延びるメリットもあります。

WindowsではWindows 7以降がトリムに対応しており、例えばごみ箱でデータを削除するとトリムを実行しSSDに通知します。

出典
・（2）空き領域が少ないと遅い！？ SSDの仕組み（4ページ目） | 日経クロステック（xTECH）(2014/08/04公開記事)

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