SSDの書き込み
最終更新日
2023年09月07日
SSDの書き込みとは
基礎
SSDの書き込みとは、メインメモリー等からSSDにデータを転送し移すことです。カキコミと読みます。書き出し、ライト、ライティングと呼ぶ場合もあります。ページ単位で書き込み
SSDではページ単位でデータ書き込みします。データ読み込みもです。ページとは、イレースブロックを構成する単位です。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。SSDではイレースブロック単位でデータ消去します。SSD書き込み速度低下問題は解決済み
SSDには使用し始めてからデータ書き込み量が増えていくとデータ書き込み速度が低下する問題がありましたが、今ではガベージコレクション、トリム、以上の機能により解決しています。SSDの書き込み速度と使用容量
使用容量に余裕があると書き込み速度が低下しにくいは間違い
SSDが登場後、使用する容量を50%くらいまでにしておくとデータ書き込み速度が低下しにくい、容量ぎりぎりまで使用するとデータ書き込み速度が低下しやすい話が見られました。SSDでは空きイレースブロックが少なくなるとデータ書き込み速度が低下するためです。SSDではユーザーが使用中の容量を知ることができないので間違いです。SSDの使用容量を50%等にしても、まだSSDに残っているデータの使用容量と一致しません。例えばOSにファイルがあるとします。このファイルがイレースブロックの全ページに書き込まれているとします。OSからファイルを消去してもイレースブロックでは消去されません。OSにはファイルを管理する仕組みのファイルシステムがありますが、OSからファイルを消去することはファイルシステムで管理対象外のファイルになるようなものです。そのため、イレースブロックのファイルは残ります。このイレースブロックに対し新たにデータを書き込むことになったら、イレースブロックのファイルが消去されます。OSから見てSSDの使用容量に余裕があっても、SSDにデータが残るのでSSD側では使用容量に余裕があることになりません。言い換えると、OSから見てSSDの使用容量に余裕があっても、空きイレースブロックが多くなるわけではありません。
出典
・【元麻布春男の週刊PCホットライン】SSDの寿命を長持ちさせるには - PC Watch(2009/04/23公開記事)
空き領域の断片化が進むとデータ書き込み速度が低下する
| イレースブロック | バッファー | |
|---|---|---|
| ページ1(OSでは消去したデータ) | ページ1(空き) | |
| ページ2(OSでは消去したデータ) | ページ2(空き) | |
| ページ3(OSでは消去したデータ) | ページ3(空き) | |
| ページ4(データ) | ページ4(空き) | |
| ページ5(データ) | ページ5(空き) | |
| ページ6(データ) | ページ6(空き) |
イレースブロックのページ1〜3に、OSでは消去したデータがあるとします。ページ4〜6のデータはOSで消去していないデータなのでイレースブロックにも残っています。新たにデータを書き込むためにページ1〜3を使用するとします。
| イレースブロック | バッファー | |
|---|---|---|
| ページ1(空き) | ページ1(データ) | |
| ページ2(空き) | ページ2(データ) | |
| ページ3(空き) | ページ3(データ) | |
| ページ4(空き) | ページ4(空き) | |
| ページ5(空き) | ページ5(空き) | |
| ページ6(空き) | ページ6(空き) |
イレースブロックのページ4〜6のデータをバッファーにコピーし待避させ、イレースブロックのデータを全て消去します。
| イレースブロック | バッファー | |
|---|---|---|
| ページ1(書き込みデータ) | ページ1(空き) | |
| ページ2(書き込みデータ) | ページ2(空き) | |
| ページ3(書き込みデータ) | ページ3(空き) | |
| ページ4(データ) | ページ4(空き) | |
| ページ5(データ) | ページ5(空き) | |
| ページ6(データ) | ページ6(空き) |
イレースブロックのページ1〜3に新たにデータを書き込み、バッファーに待避させておいたデータをイレースブロックに戻します。
使用容量の割合が大きいほど空き領域の断片化が進みやすく、空き領域の断片化が進むと、上記のようにイレースブロックのデータをバッファーに待避、イレースブロック消去、バッファーに待避させたデータを戻す、この一連の処理が発生する頻度が高まり、データ書き込み速度が低下します。
もしイレースブロックのデータ全てがOSでは消去したデータであり、かつイレースブロックのページを使用して新たにデータを書き込む場合、イレースブロックの全データを消去しデータを新たに書き込むだけです。この場合でもイレースブロックの全データが消去済みの場合と比べるとデータ書き込み速度が低下しますが、バッファーに待避、バッファーに待避させたデータを戻す、これらの処理は発生しないのでデータ書き込み速度の低下が緩和します。
SSDの書き込みと寿命
書き込めるデータ量に上限あり
SSDに書き込めるデータ量に上限があります。書き換え可能回数があるためです。書き換え可能回数とは、フラッシュメモリーの記憶素子に対するデータ記録回数の上限です。一般的な用途では上限に達するほど書き込むことがないため気にする必要がありません。書き込み耐久テスト結果
実際にSSDが壊れるまで大量のデータ書き込みを行った耐久テストの結果があります。例えばインテルの「335 240GB」は700TB、サムスンの「840 Pro(256GB)」は2.4PBで壊れた結果が出ています。700TBに注目し、1日当たり100GBのデータを書き込むとすると、700TB÷100(GB/日)＝7,000日で壊れる計算です。7,000(日)÷365(日/年)≒20年です。
出典
・ASCII.jp：デフラグしてもいいの？ SSDの“都市伝説”を解説！ (2/4)(2015/06/15更新記事)
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