ストレージのフォーマット

最終更新日 2023年09月07日

基礎

フォーマットとは、HDD、SSD、メモリーカード、USBメモリー、光ディスクメディア等のストレージに対し行う初期化(イニシャライズ)です。

フォーマッター

フォーマッターとは、フォーマットを行うときに利用するソフトウェアです。

呼び方

通常のフォーマットは、完全なフォーマットやフルフォーマットや物理フォーマットと呼ぶ場合もあります。以降では、通常のフォーマットと記載します。

通常のフォーマットではなく完全なフォーマット等と呼ぶ場合、クイックフォーマットの方を通常フォーマットと呼ぶ場合がありますで注意が必要です。通常のフォーマットを物理フォーマットと呼ぶ場合、クイックフォーマットを論理フォーマットと呼ぶ場合が多いです。

通常のフォーマットとクイックフォーマットの違い

ストレージではデータの管理情報を保存する領域とデータそのものを保存する領域に分かれています。

通常のフォーマットもクイックフォーマットもデータの管理情報の保存領域を消去します。不良セクタの確認と対処に関しては通常フォーマットでは行いますがクイックフォーマットでは行いません。

不良セクタに対してデータ書き込みをするとデータ破損につながるので、不良セクタが見つかると使用不可にします。不良セクタの確認と対処は全領域に対して行うので、通常フォーマットは容量が大きいほど時間がかかります。

クイックフォーマットではその時間を省けるので早く終わりますが、もし不良セクタがあれば見逃すので後にそれが原因のデータ破損が発生する可能性があります。

Windows

Windows XP等、Windows Vistaより前のWindowsでは、クイックフォーマットも通常のフォーマットもデータの管理情報を保存する領域は消去しますが、データそのものを保存する領域は消去しません。どちらもストレージのデータを完全消去しません。

Windows Vista以降ではフォーマットに仕様変更があり、通常のフォーマットはデータの管理情報を保存する領域に限らずデータそのものを保存する領域も消去します。「0」(ゼロ)データを書き込みデータを完全消去します。

従来通りクイックフォーマットでは前者を消去しますが、後者は消去しません。通常のフォーマットと違ってクイックフォーマットでは、ストレージのデータを完全消去しません。

用語登場当初の意味

ここでは物理フォーマットと論理フォーマット、これらの用語が登場した当初の意味を記載します。今でも下記の意味で用語を利用する場合があります。

物理フォーマットとは

物理フォーマットとは、磁気記憶媒体(ハードディスク、フロッピーディスク)に対しトラックとセクターに区分けすることです。トラック、セクターはデータを記録して管理するために利用する区域です。メーカーがハードディスク製造時に行い、ユーザーは行なえません。フロッピーディスクではユーザーも行えます。

論理フォーマットとは

論理フォーマットとは、物理フォーマットした磁気記憶媒体に対し、MBR(Master Boot Record)、ファイルシステムを作成し、不良セクターの確認と対処を行うことです。MBRにはパーティション等に関する情報が記録されます。ファイルシステムにはファイルの記録位置等が記録されます。

低下した速度の回復

OSから操作してSSDにあるデータを削除しても、SSDにはデータが残っている状態であり、空きブロックを確保できずSSDのデータアクセス速度が低下する場合がありす。クイックフォーマットを実行してもデータが残るので低下した速度が回復しません。Windows Vista以降では通常のフォーマットだとデータが残りませんが、ゼロ消去しますので全体にゼロデータが残り回復しません。

SSDではユーザーが使用して書き込んだデータと通常のフォーマットで書き込んだゼロデータを区別できず、OSから見ればデータが完全消去でもSSDから見ればデータが残っている状態です。Trimを実行すると、OSから操作して削除したデータをSSDに伝えます。SSDはそのデータを残さなくてよいと判断でき、空きブロックを確保し低下した速度が回復します。

どのSSDもTrimに対応し、Windows等のOSがTrimに標準対応したので、SSDでクイックフォーマットを実行するとTrimも実行し、低下した速度が回復します。通常のフォーマットでもTrimも実行するので回復しますが、大量にゼロデータの書き込みが発生しフラッシュメモリーの寿命が縮まるので、SSDに通常のフォーマット実行はよくありません。Trimは適切なタイミングで自動的に実行するので、空きブロックを確保できず速度が低下する問題が起きにくくなっています。

フラッシュメモリーの書き換え寿命

SSDでフォーマットを実行するとき、クイックフォーマットがよいです。Windows Vista以降では通常のフォーマット実行時に0(ゼロデータ)を書き込みますので、それを実行するとフラッシュメモリーの書き換え寿命が縮みます。Windows XPまでは当てはまりません。

寿命に達するまでの書き込み量が非常に大きく、それと比べたら通常フォーマット実行時の書き込み量が大したことないので実行してしまっても気にする必要がありません。

フォーマットする機器

SDカードをフォーマットする場合、SDカードを使用する機器でフォーマットするとよいです。機器によってはフォーマットするときに機器特有の管理情報を保存し、その管理情報に非対応の機器ではデータ読み書きできない場合があるためです。使用機器以外でフォーマットしても問題なく使用できる場合が多いですが、そうすると正常に使用できない場合は使用機器でフォーマットするとよいです。例えばデジタルカメラで使用する場合、デジタルカメラでフォーマットするとよいです。

データ

SDカードをフォーマットすると記録データを消去するので、必要なデータは別のストレージに保存します。フォーマット方法によっては完全消去しておらずデータを復元できます。フォーマット方法によっては完全消去する場合があり復元できるとは限りません。

ファイルシステム

USBメモリーは小型・軽量で抜き差しが簡単なので、様々なパソコン等と接続しやすいです。特定のOS搭載パソコン等でデータ読み書きできないと困ります。様々なOSでデータ読み書きできるファイルシステムでフォーマットするとよいです。

NTFSだとWindowsではデータ読み込みも書き込みもできますが、Mac OS Xではデータ読み込みはできても書き込みはできません。HFS+だとMac OS Xではデータ読み込みも書き込みもできますが、Windowsではデータ読み込みも書き込みもできません。

FAT32かexFATがよいです。主なOSのWindows、Mac OS X、Androidでデータ読み込みも書き込みもできます。FAT32にはファイルサイズが4GBまでという制限があるので、4GBを超えるファイルを保存できません。4GBを超える大容量ファイルを保存できるexFATがよいです。

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