HDDとSSDの違い

最終更新日 2021年11月21日

ストレージの種類

補助記憶装置

CPUが直接アクセスする記憶装置が主記憶装置(一次記憶装置)であり、それ以外の記憶装置が補助記憶装置(二次記憶装置)です。メインメモリーが主記憶装置です。SSD、HDD、メモリーカード、USBメモリー、光学ドライブ等が補助記憶装置です。主記憶装置はデータ読み書き速度が速いですが、電源が切れるとデータが消えます。補助記憶装置はデータ読み書き速度が遅いですが、電源が切れてもデータが消えません。SSDとHDDはどちらも同じ補助記憶装置なので似ていますが、全くの別物と言えるほどの違いがあります。

半導体ディスク、磁気ディスク

補助記憶装置には様々な種類があり、半導体ディスク(シリコンディスク)、磁気ディスク、光学ディスク等があります。SSDが半導体ディスク、HDDが磁気ディスクに該当し、この違いがSSDとHDDに大きな違いをもたらします。SSDではデータの記録に半導体メモリーの一種であるフラッシュメモリーを使用します。半導体メモリーが円盤状ではありませんが、HDD等の磁気ディスクと同様に使用できるので半導体ディスクです。HDDではデータを記録するディスクが回転し、その上をデータ読み書きするヘッドが動き、ディスク上の指定場所に移動し磁気データを読み書きします。HDDには物理的に動作するディスクやヘッド等がありますが、SSDにはありません。この大きな違いが、両者に様々な違いをもたらします。

  HDD SSD
補助記憶装置の種類 磁気ディスク 半導体ディスク

筐体

サイズと重量

SSDはHDDと比べて複雑な内部構造を必要としないため、小型化と軽量化を実現しやすいです。HDDはホコリが侵入しないように頑丈な金属製の筐体で密封する必要があり、重くなる要因です。

2.5インチのストレージだと規格でサイズが決まっていますので同じ大きさですが、SSDの方が軽いです。外付けストレージではSSDに小型で軽い製品が多く、持ち運びしやすいです。

ネジの種類

ドライブベイに搭載するストレージに限ると、SSDは固定に使用するネジの種類がミリネジで統一されており、HDDは統一されておらずインチネジかミリネジを使用します。3.5インチHDDにはインチネジ、2.5インチHDDにはミリネジを使用しまです。2.5インチSSDにはミリネジを使用します。

底面のネジ穴の位置

SSDは底面のネジ穴の位置がどの製品も同じです。昔はHDDも同様でしたが、今では製品によって違います。HDDでは大容量化を実現するためにディスク(プラッター)の枚数を増やした結果、底面の形状が変わりネジ穴が従来の位置にできなくなったためです。

ネジ穴の位置の違いにより取り付けられない場合でも、位置を調節するマウンターを使用する方法があります。4箇所の内2箇所のネジ穴の位置が合うので、その2箇所においてネジで固定する方法もあります。精密機械であるHDDではしっかりと固定して振動を抑える方がよいです。

  HDD SSD
サイズ 大きい 小さい
重量 重い 軽い
ネジの種類 インチネジ
ミリネジ
ミリネジ
底面のネジ穴の位置 製品により違う 同じ

データ読み書き速度

シーケンシャルアクセス速度

SSDが登場後しばらくは、一般的にはHDDと比べるとランダムアクセス速度は速く、シーケンシャルアクセス速度は同じくらいか遅かったです。実際にストレージの性能を測るベンチマークでは、シーケンシャルアクセス速度ではSSDがHDDよりも遅い結果が多かったです。

昔ではSSDはHDDよりもランダムアクセス速度が速いが、シーケンシャルアクセス速度は同じか遅いでした。今ではシーケンシャルアクセス速度も速いです。

ランダムアクセス速度

SSDはHDDと比べてランダムアクセス速度が桁違いに速いです。HDDはランダムアクセスが苦手で遅いです。

HDDではディスク上に対しデータアクセスするとき機械的な処理がありますのでミリ秒単位の時間がかかります。データアクセスする動作の様子がレコードと似ており、内部ではディスクと呼ぶ円盤状の部品が回転しており、ヘッドと呼ぶ部品がディスク上を移動しデータアクセスします。ランダムアクセスでは、ディスク上のあちこちに対しデータアクセスします。シーケンシャルアクセスでは、ディスク上の連続的な領域に対しデータアクセスします。HDDではランダムアクセスする場合、ディスク上でヘッドがあちこちに移動する機械的な動作が発生するので、ランダムアクセスが苦手で遅いです。

ランダムアクセスが得意で速いSSDでは、HDDのような機械的な処理がなく電気的な処理のみで済みますので、マイクロ秒単位の時間がかかります。マイクロ秒はミリ秒の1,000分の1です。OS(システム)やアプリケーションの動作では、シーケンシャルアクセスよりもランダムアクセスが多く発生します。これらのインストール用にランダムアクセス速度が速いSSDが適しています。

記録場所による速度の違い

HDDは機械動作があるので、記録場所によってデータ読み書き速度が違います。SSDは機械動作がないので、記録場所による速度の違いがありません。

HDD内部にはディスク(プラッタ)と呼ぶ円盤状の部品があり、その上をヘッドと呼ぶ部品が動き、ヘッドが回転するディスクに対しデータの読み書きを行います。音声の再生等に使用するレコード盤にレコード針が接触し、レコード盤から音声情報を読み取りますが、HDDのディスクとヘッドの動きがレコード盤とレコード針の動きに似ています。

ディスクにはバームクーヘンのように複数のトラックに分けてデータを記録し、一つ一つのトラックが円の形です。ディスク上にて内側から外側に行くほどトラックが長いです。円は直径が長いほど円周も長くなるためです。ディスクの回転速度が一定であり、データの記録密度がディスクの場所によらず同じなので、単位時間あたりにヘッドの下を通過するトラックの長さがディスクの内側から外側に行くほど長いです。そのため、ディスクの内側から外側に行くほどデータ読み書き速度が速いです。最も高速となる最外周の速度が、最も低速な最内周の約2倍になる場合があるほどです。

  HDD SSD
シーケンシャル
アクセス速度
遅い 速い
ランダム
アクセス速度
遅い 速い
記録場所による速度 違う 同じ

衝撃・振動への強さ

HDDより衝撃・振動に強い

HDDもSSDも精密機械ですが、SSDはHDDのように複雑な内部構造を持たず、衝撃・振動に弱い機械的な部品が内部にありませんので、外部からの衝撃・振動によって故障しにくいです。

HDDには精密小型モーター、精密な制御が必要なヘッドアーム、高速回転するディスク等があり、SSDより衝撃・振動に弱いです。

外に持ち運び外部からの衝撃・振動を受けるリスクが高いノートパソコンではSSD採用が大きなメリットであり、安心感があります。

SSDであれば衝撃・振動によって故障しデータが損失してしまうリスクを減らせます。

デスクトップパソコンでは衝撃・振動に強いというメリットが小さいですが、運送による移動、室内での設置場所変更による移動等で、誤って大きな衝撃・振動を与えてしまう可能性がありますので、SSDだと衝撃・振動による故障やデータの損失のリスクを減らせます。

HDDはSSDと比べたら衝撃・振動に弱いということであり、HDDでも外部からの衝撃・振動で簡単には故障しません。

それでも、HDDは衝撃・振動に弱い機械的な部品が内部にあり、特にノートパソコンを持ち運ぶときに強い衝撃・振動を与えないよう気を使います。

SSDは衝撃・振動に弱い

SSDは衝撃・振動に強いというのはHDDと比べた場合の話であり、SSDに強い衝撃・振動が加わると故障する恐れがありますので乱暴に扱うのはよくありません。

HDDと比べずにSSDのみ見れば、SSDは衝撃・振動に弱いです。

SSDを搭載する某製品の開発に携わったことがありますが、その某製品は衝撃・振動が激しい場所で使われるため、開発時に衝撃・振動に対する耐久性がどのくらいあるのか試験しました。

そのときにSSDに故障が発生し解析してもらったところ、基板に衝撃・振動が原因と見られる破損が見つかったことがあります。

一般的な用途ではまずない衝撃・振動がある使用環境なので、この試験結果を聞いても気にする必要がありませんが、SSDは衝撃・振動に弱いです。

冷却ファンの直接取り付け

SSDはHDDよりも冷却ファンの直接取り付けに強いです。冷却ファンの振動が伝わりますが、SSDは振動に強く故障率が上がりません。HDDは振動に弱く故障率が上がります。

動作音

SSDはHDDのように内部で駆動する部品が少ないため、動作音が静かです。HDD内部にはディスクを回転させるモーター等、機械的な部品があり動作音がしますが、うるさいほどではなく十分静かです。それでも、パソコンから発生する動作音の要因となるPCパーツの一つであり、SSDにすると静音化ができます。

パソコンの騒音の原因には他にもCPUクーラーのファン、GPUクーラーのファン、PCケースのファン、電源ユニットのファンがあり、これらと比べたらHDDから出る動作音は小さいです。個人的にはHDDでも動作音が気になることはなく、CPUクーラー等の冷却ファンの動作音の方が目立ちますのでSSDにしても静かになったとはあまり感じません。SSDには動作音が静かというメリットがありますが、そのメリットは小さいです。

静音パソコンではHDDの動作音が目立ちますので、動作音がしないSSDが適しています。静かな環境でファンレスパソコンを使う場合、HDDからSSDに変えると静かになったと実感します。

  HDD SSD
動作音 あり なし
静音パソコン 不適当 適当

消費電力

HDDより消費電力が低い

SSDはHDDより消費電力が低いです。アイドル時だとあまり変わりませんが、それでもHDDより低いです。

SSDの高性能化による消費電力増加

SSDを全体的に見るとSSD登場当初と比べると性能が向上しており、性能向上のために消費電力が増加していますので、高性能SSDはHDDと比べて消費電力が低いとは言えなくなりました。特にコントローラーの消費電力が高く、高性能化が進み消費電力が増えました。

2009年頃では平均的な性能を持つコンシューマー向けSSDであれば高負荷時でもHDDの半分以下の消費電力でしたが、最高クラスの性能があるエンタープライズ向けSSDだとHDDより消費電力が高い状況でした。2015年頃でもコンシューマー向けSSDであればHDDより消費電力が低く、エンタープライズ向けSSDだとHDDより消費電力が高い状況でした。昔はなかったが今ではPCI Express接続のSSDが登場しており、これだとコンシューマー向けSSDでもHDDより消費電力が高いです。

同等性能あたりの消費電力

SSDはHDDよりも性能が高く、HDDを使用して1台のSSDと同等の性能を実現するには大量のHDDを用意して並列動作させる必要があり消費電力が大きいです。同等性能あたりの消費電力で比較すると、SSDの方が消費電力が低いです。

全体的に同等容量あたりの消費電力

SSDはHDDよりも1台あたりの容量が小さい傾向があります。全体的に同等容量かつSSDの方が台数が多くなる条件で比較すると、一般的にはSSDの方が消費電力が高いです。

  HDD SSD
消費電力 高い 低い(※1)
同等性能あたりの
消費電力
高い 低い
全体的に同等容量
あたりの消費電力
低い 高い(※2)
(※1)高性能SSDは高い
(※2)SSDの方が台数が多くなる場合

発熱

HDDより発熱が小さい

SSDの発熱はHDDより小さいです。HDDの発熱が大きくて問題の場合、SSDを使用すると解決できます。例えば、サイズが小さいパソコンに高性能HDDを搭載するが、内部スペースが狭いので冷却性能が低く、高性能HDDだと発熱が大きく温度が高くなりすぎて問題になる場合、高性能と発熱の小ささを両立したSSDがよいです。

SSDの高性能化による発熱増大

SSDの高性能化が進み、高性能SSDだとHDDより発熱が大きいです。一般的には、SATA接続であればHDDより発熱が小さいですが、PCI Express接続だと高性能なのでHDDより発熱が大きいです。

発熱の影響

SSDはHDDより発熱の影響に強いです。

HDDでは回転するディスク上でヘッドが非常に精密な動作をしています。発熱により温度が変化すると熱膨張により各部品の大きさが変化し、肉眼ではわからない変化でも精密動作に悪影響を与えます。そこでHDDでは必要に応じてサーマルキャリブレーションを実行します。熱膨張による変化後に合わせて精密動作するようにします。

サーマルキャリブレーションを実行すると、短時間ですがデータ転送を中断します。映像・音声の記録や再生しているときに実行すると、ノイズの原因になる場合があります。

SSDも各部品が熱膨張しますが、HDDのような精密動作する部品がありませんので、サーマルキャリブレーションの実行もありません。

エアフローの重要性

SSDはHDDよりもエアフローの重要性が低いです。SSDの発熱がHDDより小さいためです。SSDの性能向上が進みHDDより発熱が大きいSSDが登場しており、そのようなSSDではエアフローの重要性が高いです。

  HDD SSD
発熱 大きい 小さい(※1)
発熱の影響 弱い 強い
エアフローの重要性 高い 低い(※2)
(※1)高性能SSDは発熱が大きい
(※2)高性能SSDはエアフローの重要性が高い

動作温度範囲

内部温度、周囲温度

仕様に記載されている動作温度範囲は、SSDでは内部温度の場合もあれば周囲温度の場合もあります。HDDでは周囲温度の場合が多いです。SSDではコントローラーの性能が向上し続け発熱が増大しており内部温度の方が重要のため、動作温度範囲が内部温度の場合が結構あります。

SSDの動作温度範囲が周囲温度であり、かつその範囲内であっても、内部温度が高すぎて性能が低下したり最悪故障する恐れがあります。HDDでは動作温度範囲が周囲温度であり、かつその範囲内であれば内部温度もその範囲内です。そのため、SSDでは動作温度範囲を内部温度にするのが適しており、HDDでは内部温度と周囲温度どちらでもよく、わかりやすい周囲温度の場合が多いです。

適正温度の上限

SSDはHDDより適正温度の上限が高いです。上限はSSDが70度、HDDが50度です。温度が上限を超えると、故障率が上昇します。

SSDでは故障率の上昇に限らずサーマルスロットリングによる性能低下も防ぐために、高負荷時に70度以下が必須です。サーマルスロットリング発動温度はSSDによって違いますが、一般的には70度程度のためです。できれば50度等、70度より低い温度が望ましいですが、高性能SSDだと困難なので60度程度が目安です。

SSDもHDDも温度が低いほどよいわけではなく、ある程度は温度が高い必要があります。温度が低すぎると正常に動作せず、最悪故障する恐れがあります。

  HDD SSD
動作温度範囲の温度 周囲温度 内部温度
周囲温度
適正温度の上限 50度 70度

容量

容量あたりの価格

SSDはHDDのように低価格化が進んでおらず、容量あたりの価格が高いです。昔はHDDも容量あたりの価格が高く簡単には大容量を選べませんでしたが、そのときを思い出すほどSSDは容量あたりの価格が高いです。

SSDも低価格化が進んでいますので、徐々に容量あたりの価格が高いというデメリットが小さくなってきていますが、まだまだ大きなデメリットです。将来において、さらに低価格化が進み容量あたりの価格がHDDと同じくらいにまでなるかもしれません。

HDDは容量あたりの価格が安く、大量のデータを安く保存しておきたい用途に向いています。例えば、テレビ番組の録画に使用する場合、経済的考慮をするとHDDが適しています。録画で作成する動画ファイルの容量が大きいので大容量ストレージが必要であり、容量あたりの価格が安いHDDならコストを抑えられます。

1台あたりの容量

SSDは容量あたりの価格が高いので、HDDと比べると1台あたりの容量が小さい傾向が見られます。HDDは容量あたりの価格が安いので、SSDと比べると1台あたりの容量が大きい傾向が見られます。SSDが登場した頃は容量が小さいものでしたが、1TBを超える等、大容量SSDが増えています。SSDは容量あたりの価格が高いので、大容量SSDの価格は高いですが、選ぶことが可能になってきています。

  HDD SSD
容量あたりの価格 安い 高い
1台あたりの容量 大きい 小さい

コストパフォーマンス

容量単価コストパフォーマンス

容量単価コストで見るとSSDとHDDそれぞれのコストパフォーマンスが同じくらいになってきましたが、それでもHDDの方がコストパフォーマンスが高いです。

総合的コストパフォーマンス

容量単価コストに限らず総合的にコストを見ると、HDDよりもSSDの方がコストパフォーマンスが高い場合が多いです。

企業

多数のストレージと共にサーバーを導入して使う企業向けの話になりますが、例えばストレージをRAID構成にして可用性も高める場合、HDDでは性能重視ならRAID 1 、可用性重視ならRAID 6が一般的です。HDDよりも性能が高いSSDではRAID 6にすると、性能も容量効率も可用性も同時に向上できます。他にも例があり、例えば多くのHDDを並列に動作させて性能を向上させる場合、HDDよりも性能が高いSSDにすればストレージ台数を減らせて、さらにストレージ搭載スペースや消費電力も減らせます。SSDはHDDよりも故障率が低いので、故障対応にかかるコストを減らせます。

個人

パソコンを導入し使用する個人向けの話になりますが、ストレージが1台のみであっても性能が高いSSDを使用することで作業効率が向上する場合、作業にかかる時間を削減でき、総合的にコストを見ればSSDの方がコストパフォーマンスが高いです。

  HDD SSD
容量単価
コストパフォーマンス
高い 低い
総合的
コストパフォーマンス
低い 高い

耐久性

MTBF

HDDにもSSDにも様々な製品があり、製品によってMTBFの長さが違います。比較対象の製品によっては、MTBFはHDDの方が長い場合もあればSSDの方が長い場合もあります。一般的には、SSDはHDDと違って機械的に動作する部品がなく故障しにくいので、MTBFはSSDの方が長いです。どのくらい長いのかはメーカーによって違い、SSDのMTBFはHDDの1.2〜1.3倍とするメーカーもあれば、2〜3倍とするメーカーもあり、中にはほぼ同等とするメーカーもあります。

データ書き換え寿命

SSDはデータの書き換え回数によって寿命が決まってくる性質を持っており、データの書き換え回数が多いほど寿命が短くなります。HDDには、そのような性質がありません。このようなデメリットを聞くとSSDよりHDDがよさそうですが、SSDの技術進歩により一般的な用途であればHDDの機械的な寿命と同程度となるくらい耐久性があります。データ書き込みが大量に発生する動画編集や画像編集にパソコンを毎日長時間使っても、データ書き換え回数とは別の原因で寿命を迎える可能性の方が圧倒的に高いです。1日中絶え間なくデータの書き込みが発生する用途だとSSDは不向きであり、SSDよりもHDDがよくなってきますが、そうでなければ気にせずにSSDを使用して問題ありません。

データ保持期間

SSDはフラッシュメモリーを応用したものであり、電子を微細な場所に閉じ込めてデータを保存する仕組みがあります。長期間経過すると、この閉じ込められた電子が逃げてしまう現象が発生し、データの損失となってしまいます。どのくらいの期間でデータの損失が起こりえるのかはSSDによって違い、さらにはSSDの劣化具合やSSDを放置しておく環境にもよりますので、どのくらい放置しても大丈夫なのかは一概には言えません。SSDの劣化がひどくなく環境に問題がなければ、10年といった長期間経過後となりますので懸念する必要がありません。SSDを日常的に使うなら気にする必要がなく、数日、数週間、数ヶ月、数年くらいなら放置しても大丈夫です。

SSDはデータを一度保存して数十年といった長期間保存したままにしておく用途に向いていません。このようなデメリットを気にするとしても、HDDの方がよいわけではなく、データを長期間保存したままという用途にHDDも向いていません。HDDでは長期間が経過すると機械的な寿命を迎えてしまうリスクがあります。SSDでもHDDでも、定期的なデータのバックアップが欠かせません。SSDを短期間放置する場合でもバックアップをしておく方がよいです。SSDは高温に弱いですが、うっかり高温になる環境に放置してしまいデータが消失してしまうかもしれず、他にもデータ消失につながるあらゆる可能性を考慮する必要があります。

  HDD SSD
MTBF 短い 長い
書き換え寿命 なし あり
データ保持期間 長い 短い

設置方法

設置方向

HDD登場後しばらくは望ましい設置方向がありました。高速回転するディスク上をヘッドが浮き精密動作しますが、重力の影響を受けるためです。設置方向によって回転軸の摩耗しやすい箇所が異なり、特定の方向に設置すると想定以上に摩耗が進み故障率が上がり寿命が縮むのも理由の一つです。

昔のHDDは横向き(基板側が底面)設置が推奨でした。今のHDDはどの向きに設置しても問題ないように設計されています。横と縦に限らず斜めでも問題ありません。

SSDは登場時点から望ましい設置方向がありません。内部に精密動作や摩耗する部品がなく、重力の影響を考慮する必要がないためです。

非固定使用

SSDはHDDより非固定使用に強いです。非固定使用とは、例えばPCケースの底面や机の上に置いて使用する等です。HDDは非固定使用だとデータ読み書き速度の低下やエラーが発生する場合があります。SSDでは発生しません。

HDDを固定せずに使うとモーターにより振動が発生しますが、その振動の振動数がたまたまHDDの固有振動数に合うと共振し、データ読み書き速度の低下やエラーが発生する場合があります。固有振動数とは、簡単に言えば物体がよく振動する振動数です。振動がヘッドとディスクの接触を引き起こし故障につながる場合もあります。

裸使用

SSDはHDDより裸使用に強いです。HDDは裸使用だと基板部分に異物が接触して短絡(ショート)し故障するリスクがあります。HDDでも基板がカバーで覆ってあればリスクありません。M.2 SSD等、基板がむき出しのSSDだと同様のリスクがあります。

  HDD SSD
設置方向 横向き推奨(※1) どの向きでもよい
非固定使用 弱い 強い
裸使用 弱い 強い(※2)
(※1)今ではどの向きでもよい
(※2)基板むき出しのSSDは弱い

温度・湿度環境

高温多湿

SSDはHDDより高温多湿に強いです。HDD内部にはディスクに対しデータ読み書きを行うヘッドがあり、ヘッドがディスクの上を浮いていますが、高温多湿だとヘッドが本来より浮かなくなり最悪ディスクに接触して故障する恐れがあります。ディスク上には磁気データが記録されていますが、高温多湿だと磁気データが劣化しやすく最悪データが消失します。ヘリウム入りHDDであれば完全密封なので、ヘッドやディスクが多湿の影響を受けなくなりますが、高温の影響は受けます。

低温と故障率

SSDはHDDより低温に強いです。HDDは温度が低すぎると故障率が上がります。冷却ファンによる冷やしすぎがよくないほどです。約20度より低くなると故障率が上がります。SSDでは上がりません。

昔のHDDはモーターにボール・ベアリングを使用しおり、今では衝撃に強く振動があまり発生しない流体軸受を使用しています。流体軸受のオイル(潤滑油)が低温だと粘性が上昇し、モーターへの負担が大きくなり故障率が上がります。オイルが高温だと粘性が下がりますが、オイルの劣化が早まるので温度が高すぎるのもよくありません。

低温とデータ書き込み速度

SSDはHDDより低温に強く、低温でもSSDはデータ書き込み速度が低下しませんが、HDDは低下する場合があります。

一部のHDDには、低温(約20度以下)の場合にデータが正常に書き込めたのか確認するため、書き込みしたデータを読み込み確認する機能があります。正常に書き込めていなかった場合、書き込みし直します。一定回数以上書き込めなかった場合、書き込みエラーとなります。データの記録に利用する磁性体が低温だと保磁力が高く磁気方向を変えにくく、正常にデータを書き込めていない可能性が高まるので、この機能があります。書き込みデータの確認処理が発生した時点でデータ書き込み速度が低下します。

適正とは言えないほど温度が低い(氷点下を大きく下回る)環境でHDDを使用する、冷却性能が高すぎるコンピューターでHDDを使用する、これらのような使い方をしなければHDDの温度が約20度以下になりません。

温度変化

SSDはHDDより温度変化に強いです。HDDは温度変化により故障しやすいです。HDDの流体動圧軸受が使用するオイルが、温度変化により劣化が進むためです。オイルの劣化が進むほど粘性が上がり、モーターへの負荷が大きくなり故障率が上がります。

結露

SSDとHDDどちらも結露が厳禁と言えるほど結露に注意が必要ですが、SSDはHDDより結露に強いです。HDDの方が結露の影響を受けやすいので、HDDはSSDより結露に弱いです。

どちらにも結露が発生するとイオン・マイグレーションも発生し、動作不良が起きるだけではなく最悪故障する恐れがあります。イオン・マイグレーションとは、金属表面に付着した水分子に金属イオンが溶け出す現象です。この現象により電気を通してしまい基板の配線で短絡(ショート)が起きる恐れがあります。

HDDではディスクとヘッドがある内部に結露が発生すると、両者に付着した水分によりディスクとヘッドが接触してしまい故障する恐れがあります。ディスクがピカピカの金属であり錆びそうに見えますが、界面活性剤が塗られているので錆びません。

  HDD SSD
高温多湿 弱い 強い
低温 弱い 強い
温度変化 弱い 強い
結露 弱い 強い

気体環境

非腐食性ガス

SSDはHDDよりも非腐食性ガスに強いです。SSDでは非腐食性ガスが内部に侵入し付着しても故障しません。

HDDでは内部に非腐食性ガスが侵入すると、精密動作するディスクやヘッドに付着し故障する場合があります。ヘリウム入りHDDであれば内部が密封されており非腐食性ガスが侵入しないので故障しません。

腐食性ガスだと基板の短絡(ショート)を起こすので、SSDもHDDも故障する場合があります。

タバコの煙

SSDはHDDよりもタバコの煙に強いです。非腐食性ガスと同じ理由です。HDDではタバコの煙が原因で故障率が上がります。ヘリウム入りHDDであれば上がりません。

昔はディスクとヘッドの隙間に煙の粒子が入り故障する場合がありました。今では煙の粒子が入らないほど隙間が狭いです。それでも故障する場合があります。例えば、煙の粒子がディスクに付着し突起物のようになっていると、ヘッダーと衝突し故障する場合があります。

  HDD SSD
非腐食性ガス 弱い 強い
タバコの煙 弱い 強い

気圧環境

標高が高い場所

SSDはHDDよりも標高が高い場所に強いです。正常に動作可能な標高は、一般的にはSSDが海抜5,000mまで、HDDが海抜3,000mまでです。車載用HDDだと海抜4,000m、ヘリウム封入HDDだと海抜5,000mまでです。

一般的にHDD内部が密閉されていません。筐体にホコリ等の侵入を防ぐフィルターがあり外気を吸い込みます。HDD内部に結露が発生しないようにするためです。気圧が低い環境ではHDD内部の気圧も低くなります。HDD内部にあるヘッドがディスク上で浮いており、標高が高く気圧が低いとヘッドが浮いてしまい誤作動する恐れがあるので、HDDの方が標高が高い場所に弱いです。ヘリウム封入HDDだと気圧が低い標高が高い場所でもHDD内の空気が膨張せず、ディスク媒体と磁気ヘッドが適切な間隔を保てるので誤作動を起こしません。

HDDのように機械部品がないSSDであれば標高の上限がなさそうですが、ガスを封入している半導体チップのパッケージが基板上にあり、標高が高く気圧が低い場所だとガスが膨張し破裂する場合があります。他に瞬電対策用の電解コンデンサーが基板上にあり、これも電解液が膨張し破裂する場合があります。SSDの方が宇宙線の影響を受けやすく(記録データが破損する)、これも標高に上限がある要因です。

気圧が低い場所

SSDはHDDよりも気圧が低い場所に強いです。標高が高い場所の場合と同じ理由です。例えば減圧室でHDDを使用する場合、誤動作する可能性があります。

  HDD SSD
標高が高い場所 弱い 強い
気圧が低い場所 弱い 強い

使用環境

動作中の持ち運び

SSDはHDDより動作中の持ち運びに強いです。SSDはHDDより衝撃・振動に強いためです。HDDでも簡単には故障しませんが、故障率が上がります。持ち運びながら使用しない場合は、ノートパソコンであればスリープや休止状態にする、外付けHDDであれば電源オフにするが望ましいです。例えば、ノートパソコンを持ち運びながら使用する場合、SSDのみ搭載が適しています。

補足です。スリープや休止状態でもストレージが動作するので、HDDだと持ち運ぶときにシャットダウンが必要であり、SSDであればシャットダウン不要と見聞きします。HDDでもシャットダウン不要であり、スリープや休止状態で十分です。

昔はスリープや休止状態をするタイミングによっては、HDD内部にあるディスク(プラッター)上でヘッドが停止する場合があり、衝撃・振動を与えるとディスクとヘッドが接触し故障する恐れがありました。そのため、持ち運ぶときにシャットダウン推奨でした。今ではヘッドがディスク上にないように退避する仕組みがあるので接触しません。持ち運ぶときにシャットダウンまでしなくても大丈夫です。何らかの原因でスリープや休止状態が自動的に解除があり得るので、念のためにシャットダウンするのもありです。仮に解除されてもHDDには衝撃・振動を検知するとヘッドを退避させる仕組みがあるので、故障するリスクがあまり変わりません。

静電気

SSDはHDDより静電気に強いですが、2.5インチSSDの場合に当てはまります。HDDは基板がむき出しであり、2.5インチSSDはそうなっておらず、基板に静電気を帯びた手等が触れてしまうことによる静電破壊が起きにくいです。HDDによっては基板全体をカバーが覆っており静電破壊が起きにくいです。

2.5インチSSDだと静電気防止袋なしで梱包箱に入っている場合があり、HDDだと必ず静電気防止袋に入っていることからもわかります。静電気防止袋は主に基板を保護するために使用するので、基板がむき出しになっていない2.5インチSSDであれば不要です。それでも静電気により壊れる恐れがありますので、静電気防止袋に入っている場合があります。

M.2 SSD等、基板がむき出しのSSDだと、HDDと同じくらい静電気に弱いです。基板がむき出しのM.2 SSD等だと、静電気防止袋に入っている状態で販売されています。2.5インチSSDであっても静電気により故障する恐れがあるので、取り扱いに注意が必要です。

大音量

SSDはHDDより大音量に強いです。SSDはHDDより振動に強いためです。大音量により振動が発生し、HDDだとアクセス速度が低下し最悪故障します。

例えば、HDDに向かって大声を出すと声の振動がHDDに伝わりHDDも振動し、アクセス速度が低下します。人間の声ではHDDを故障させるほどの振動を起こすのが不可能です。

スピーカーでは可能であり、実際に大音量を浴びせると故障します。特定の周波数の音声を利用すると、家庭向けに販売されている一般的なスピーカーでも可能です。

超音波

SSDはHDDより超音波に強いです。HDDでは特定の周波数の超音波を浴びると、HDDの衝撃・振動検知センサーが反応して誤作動し、動作が停止する場合があります。SSDでは起きません。

放射線

SSDはHDDより放射線に弱いです。SSDではフラッシュメモリーに電子を利用してデータを保存します。電子が放射線の影響を受け電子データが破損する場合があります。HDDでは磁気を利用してデータを保存しますが、磁気データも放射線により破損する場合があります。磁気データの方が破損しにくいので、HDDの方が放射線に強いです。一般的な使用環境では放射線が非常に弱いので問題になりませんが、放射線が強い環境ではHDDの方が適しています。

無重力

SSDはHDDより無重力に強いです。HDDは落下を検知すると衝撃によりヘッドがディスクに接触しないように退避させる機能があり、無重力だと落下と検知しデータ読み書き不能になります。SSDにはこの機能がないので無重力でもデータ読み書き可能です。HDDでもこの機能がなければ可能です。

電源

24時間連続稼動

SSDはHDDより24時間連続稼動に強いです。SSDもHDDも24時間連続稼動すると負担がかかりますが、HDDはモーター等の機械的に動作する部品があり負担が大きいです。

HDDは24時間連続稼動に対応していない製品が多く、使用しないときは電源を切っておくとよいです。24時間連続稼動に対応であれば、常時稼働の方が負担が少ないです。それでも短時間の使用であれば、他のPCパーツへの負担や電気代を考慮し常時稼働しない方がよいです。

頻繁な電源オンオフ

SSDはHDDより頻繁な電源オンオフに強いです。SSDもHDDも電源オンすると負担がかかりますが、HDDではモーター等の機械的に動作する部品に大きな負担がかかります。

HDDでも電源オンオフを1日に2〜3回繰り返す程度なら問題ありません。1日に数十回や数百回になってくると寿命が早まる場合があります。

電源の瞬断

HDDよりも電源の瞬断に弱い

電力を供給する電源が瞬断してしまった場合、ストレージのデータに問題が発生する場合があります。SSDはHDDよりも電源の瞬断に弱いです。

SSDはセルと呼ぶ場所にデータを保存しますが、SSD内部には多数のセルが並んでいます。セルには書き込み回数による寿命があり、一部のセルにて書き込み回数が突出しないようにセルに対して連続的に記録しないので、電源の瞬断によりデータの整合性がとれなくなりやすいです。HDDでは連続的に記録しますので、電源の瞬断によりデータの整合性がとれなくなりにくいです。

SSDにはTrimと呼ぶ機能があり、SSDに対しデータアクセスが発生していないときでもデータ書き込みが発生している場合があり、これもSSDが電源の瞬断によりデータの整合性がとれなくなりやすい要因です。

補助電源の普及

SSDの中には、キャパシターを補助電源に使用し、電源の瞬断によるデータ破損を防ぐ機能を搭載する製品があります。昔はエンタープライズ向けSSDに機能搭載製品がありコンシューマー向けSSDにはありませんでしたが、今では機能搭載製品があり普及しています。昔と違って今ではSSDはHDDよりも電源の瞬断に弱いとは言えません。

電源遮断

まだSSDが登場していなかった頃、昔のHDDでは停電等による電源遮断で故障する可能性がありました。今では故障しません。

SSDでは大容量化と低コスト化を進めるために書き込み速度が遅いフラッシュメモリーを使用するようになり、その遅さを大容量DRAMキャッシュでカバーする方法が普及しています。電源遮断が起きても内部の補助電源によりフラッシュメモリーへデータ転送を行いますが、SSDによってはDRAMキャッシュ上の全データを転送できるほどの補助電源がありません。このようなSSDとHDDを比較すると、SSDはHDDよりも電源遮断に弱いです。

  HDD SSD
24時間連続稼動 弱い(※1) 強い
頻繁な電源オンオフ 弱い 強い
電源の瞬断 強い 弱い(※2)
電源遮断 強い 弱い(※3)
(※1)24時間連続稼動対応の場合は強い
(※2)補助電源の普及により今では強い
(※3)補助電源容量が十分の場合は強い

ストレージ設計

SSDはHDDよりもストレージ設計が簡単であり、使用する台数を少なくできるので設置スペースとコストを抑えられます。

ストレージ台数が少なくなれば故障等のトラブル発生台数も少なくなり、メンテナンスコストを抑えられます。

RAID

多数のHDDを並べて設置しRAID 01(RAID 0+1)構成してきたが、SSDを使用すればRAID 5構成で同等以上の性能が得られ、容量効率が高くなりコストを削減できます。

IOPS

HDDで高いIOPSを実現するには多数を並列動作させる必要がありますが、IOPSが高いSSDであれば少数で済みます。

データ配置

HDDでは負荷が大きくなると性能が低下するため、性能を維持するためには複数のHDDを設置し、負荷が分散されるようにどのデータをどのHDDに保存するか考慮する必要があります。

SSDでも考慮が必要ですが、HDDと比べて大幅に性能が高いSSDであれば、考慮が必要な作業が大幅に減り、HDDと違ってSSDでは必要な性能を実現するためのストレージ設計が簡単です。

音質

HDDだろうがSSDだろうが音楽データに違いがなく、HDDとSSDで音質に違いが出てくるとは考えにくく疑わしいですが、SSDの方が音質がよいです。

HDD内部にはモーターがありノイズ発生の原因になり、モーターがないSSDはHDDと比べるとノイズが少ないので、SSDの方が音質がよいです。

ノイズ対策がしてあれば音質に違いがなく、例えばパソコンとスピーカーをUSBケーブルで接続し、USBケーブルにノイズが流れないように対策済みであれば音質に違いがありません。

トラブル

相性問題

SSDはHDDより相性問題が起きやすいです。これは初期SSD登場後から数年間に当てはまる話であり、今ではSSDはHDDと同様に相性問題が起きにくいです。

昔はSSDがマザーボードとの相性に問題が生じ、パソコンの動作が不安定になったり正常に動作しないトラブルが見られましたが、今ではまず見られません。

ストレージとマザーボードで相性問題が発生する主な原因ですが、規格がバージョンアップすると旧バージョンとの違いが生じるためです。新バージョンは旧バージョンと互換性を維持しますが、旧バージョンで曖昧な仕様を明確に決める場合があります。SSDの方が曖昧な仕様を厳しくする傾向があります。今まで仕様に曖昧な部分があるおかげで動作可能だったが、厳しくなって動作不可能になる場合があります。

SSDの相性問題が起きにくくなりましたが、バージョンアップによる曖昧な仕様への厳しさに違いがありますので、厳密にはまだSSDの方が起きやすいです。

磁石

SSDはHDDより磁石に強いです。SSDに強力な磁石を近づけてもデータが消えません。SSD内部にフラッシュメモリーがあり、そこに電子の量を利用してデータを保存しますが、電子に影響を与えるほどの強力な磁石を一般人が入手して使用するのが不可能です。

水害

SSDはHDDより水害に強く、水没しても復旧できる可能性が高いです。SSDはHDDと違って精密な駆動部品がないので水害に強いです。HDDが水没すると復旧できる可能性がほとんどありません。HDDによっては内部まで浸水しにくい構造のため復旧できる可能性が高いです。

SSDにも基板等があり水没したら短絡(ショート)し故障する部品があります。電源が入っているときに水没したり、こぼした飲み物が浸水したりした場合は、故障し復旧できない可能性が高いです。電源が入ってないときでも浸水する液体(海水等)によっては復旧できない可能性が高いです。

SSDとHDDどちらも酸による故障のしやすさが同じですが、データ復旧できる可能性が高いという意味では、SSDはHDDより酸に強いです。SSDはフラッシュメモリーチップにデータを保存しますが、これが酸の影響を受けにくいためです。例えば塩酸に沈めるとフラッシュメモリーチップは溶けずデータが無事な場合があります。HDDではデータを保存するプラッターまで液体が侵入しない構造でも、金属なので溶けてプラッターまで到達しプラッターごとデータが消失します。

物理的破壊

SSDはHDDより物理的破壊に強く復旧できる可能性が高いです。例えば、ストレージを物理的破壊する方法にドリルで穴を開ける方法があります。HDDではディスク(プラッター)に穴を開ければ復旧が不可能です。SSDには複数のフラッシュメモリーチップがあり、それは小型なので無傷で残る可能性があります。無傷のフラッシュメモリーチップを取り出してデータの復旧を試みる方法があります。全てのフラッシュメモリーチップに穴を開ければ復旧が不可能です。

  HDD SSD
相性問題 起きにくい 起きやすい
磁石 弱い 強い
水害 弱い 強い
弱い 強い
物理的破壊 弱い 強い


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