SSDの書き換え

最終更新日 2023年09月07日

基礎

SSDの書き換えとは、SSDのデータを書き直すことです。カキカエと読みます。

SSDの書き換えが複雑

SSDではデータの書き換えが複雑です。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。ページのデータを書き換えるとき、単にページの上書きはできません。


例えばページ1、ページ2、ページ3で構成されている使用中イレースブロックがあるとします。ページ1にはデータA、ページ2にはデータBが書き込まれており、ページ3は空きです。データAをデータCに書き換えるとします。使用中イレースブロックのデータをバッファーに書き込みます。


バッファーでデータAをデータCに上書きします。バッファーのデータを空きイレースブロックに書き込みます。元の使用中イレースブロックを使用不可イレースブロックとし、後にデータ消去します。

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 | 日経クロステック（xTECH）(2023/05/19公開記事)

書き換え回数に制限がある

あくまでもイメージですが、SSDでは小さな容器に電子があるかないかで1ビットのデータを記憶します。電子があれば0、電子がなければ1です。書き換えを繰り返すと容器に電子を入れたり出したりすることも繰り返しますが、これを行うほど容器が劣化します。容器の劣化が進むと電子を保持できなくなります。そのため、SSDでは書き換え回数に制限があります。

ウェアレベリングにより書き換えが分散

フラッシュメモリーの一部にデータ書き換えが集中し、その場所の劣化が進み寿命を迎え、SSDの寿命が短くなる恐れがありますが、ウェアレベリングにより解決しています。ウェアレベリングとは、データ書き込みが論理ドライブ全体に不均等に分散している場合でも、フラッシュメモリーの物理的な場所全体にデータ書き換えを分散させることです。

DRAMキャッシュメモリーによるデータ書き換え回数の減少

SSDに様々なモデルがありますが、モデルによってはDRAMキャッシュメモリーを搭載しています。SSDのデータ読み書き速度を向上させる目的で使用します。モデルによってはデータ書き換え回数を減らすために使用します。

例えば同じイレースブロックに対してデータ書き込みが3回発生し、3か所のデータを書き換えるとします。これで3回のデータ書き換えが発生します。DRAMキャッシュメモリーにデータ書き込み3回分のデータを記憶させ、後でまとめて3か所のデータを書き換えれば、1回のデータ書き換えになります。

出典
・なぜ消えるのか、劣化するのか（12ページ目） | 日経クロステック（xTECH）(2009/11/19)公開記事

HDDも使用する

SSDに保存する必要性が低いと判断したデータをHDDに保存するとSSDの書き換えを抑えられます。例えばWindows 10でドキュメント、ピクチャ、ビデオ、ミュージックのデータはSSD保存ではなくHDD保存でもよければ、HDDを使用するように設定変更します。

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