システム・データ保存先として使用

ハードディスクは、OSやプログラムをインストールしたり、データの保管場所となる記憶デバイスです。パソコンには必ずHDDやSSDなどの記憶デバイスが内蔵されています。

自作パソコンで使用されるのは、主に 3.5インチのハードディスクです。近年はシステムドライブとしてではなく、主にデータドライブ、データの保存先として利用されています。

このページでは自作パソコンで使用するハードディスクの特徴ついて解説しています。

大きさ・規格

ハードディスクの接続規格として、IDEとSATAがありますが、現在の主流はSATAになります。自作パソコンでは、3.5インチSATAを使用するのが一般的です。

ハードディスク3.5インチ SATAのハードディスク。

自作パソコンでもメーカー製のデスクトップパソコンでも標準で使用されています。


ATXL字型のコネクタが特徴です。

大きい方にSATA電源ケーブル(電源)、小さい方にSATAケーブル(マザーボード)をつなぎます。


ハードディスク内部内部はプラッタといわれる磁気ディスクが高速に回転し、ヘッドで読み書きを行っています。

精密機器なので、取り付けや増設などの際は 十分な注意が必要です。


薄型一般的に容量が増えるほど、プラッタの枚数は増加するため、やや厚みがでることがありますが、近年はプラッタ1枚の容量の増加などにより、ハードディスクは以前に比べると薄型になっている傾向があります。


ハードディスクの高さは、メーカーや型番により多少違いはありますが、ネジ穴などの場所に違いはなく 互換性は保たれています。

SATAⅡとSATAⅢ

SATAには、転送速度によって SATAⅡ(300Mbyte/s)やSATAⅢ(600Mbyte/s)があります。SATA 3Gbp/秒、SATA 6Gbp/秒とも表記されます。

市販されているハードディスクは、ほぼすべてSATAⅢに対応しています。

SATAの転送モードクリスタルディスクインフォ。左がマザーボードのポート、右がHDDの対応転送モード。

ここでは、マザーボードのSATAⅡポートに、SATAⅢ対応のHDDが接続されています。


マザーボードによっては、SATAⅡとSATAⅢの両方のポートが混在していることがありますが、ハードディスクは、マザーボードのSATAⅡ、SATAⅢのどちらにつないでも、速度はほとんど変わりません。物理駆動するため、SATAⅢの速度は出せないためです。

クリスタルディスクマーク、ベンチマークテスト。左がマザーボードのSATAⅡ、右がSATAⅢを使用。

SATAⅡポートとSATAⅢポートの比較

SSDの場合は、SATAⅡとSATAⅢのいずれのポートに繋ぐかで、速度が大きく違ってきます。そのため、SATAⅡとSATAⅢのポートが混在しているマザーボードでは、SATAⅢにSSDを優先的に接続するということになります。

容量

ハードディスクの主な容量は、500GB、1TB、2TB、3TB、4TBなどがあります。

どのぐらいの容量のハードディスクを選択するかは使い方にもよりますが、Windowsのインストールなどで占める容量は、50GB~80GBなので システムドライブとして使用するなら500GBでも十分足りることが分かります。

基本的に自作パソコンではハードディスクを複数搭載できるので、ハードディスクを後から増やしてデータの保存領域を確保することができます。

一般的にハードディスクは、Windows上では やや少なめに表示されます。例えば、1TBのハードディスクは930GBなどです。

容量2TBのハードディスク、Windowsでは 1.81TBと表示。


これは、カタログなどでは 慣習的に10進数(1KBを1000バイト、103で単位があがる)が使われますが、コンピューターでは2進数(1KBを1024バイト、210で単位があがる)が使われるためです。

回転数とキャッシュ

ハードディスクには、回転数というのがあります。内部のプラッタ、磁気ディスクの1分間の回転数で、単位は rpmです。

5200回転、5400回転、5900回転、7200回転などがあります。

回転数クリスタルディスクインフォ、回転数の項目。


主に使われるのは、5400回転7200回転です。

回転数の多いほうが、読み書き速度は速いという傾向があります。しかし発熱、静音性、消費電力、安定性を重視する場合は、5400回転などを使うこともあります。

メーカーは、近年 5400回転を使う傾向があります。理由としては、プラッターの密度が大きくなっているため、7200回転を使わなくても一定の水準の速度が保てる、3TB、4TBなどプラッターの多いハードディスクでは、安定性を重視するため7200回転は使いにくいということが考えられます。

キャッシュは、ハードディスクにわずかではありますが、搭載されているメモリーです。ディスクキャッシュともいいます。

よく使われるデータを一時的に保存し、転送速度を向上させるために使われます。CPUのキャッシュメモリと考え方は同じです。

容量は、64MB、128MB、256MBなどがあります。容量が多いほうがパフォーマンスはやや高くなるといえます。

ハードディスクの性能に関して言えば、回転数とキャッシュの項目を確認するというのが一般的です。

セクタサイズ

ハードディスクには、データを記録する最小の単位として セクタがあります。

セクタサイズは、もともと512バイトでしたが、近年は4KB(4096バイト)に拡大しています。セクタサイズが大きくなることで、ハードディスクの大容量化が進んでいます。

また、アドバンスド フォーマット テクノロジー AFTは、ハードディスクに採用されている技術です。セクタサイズは、4KBですが OSに対して512バイトにエミュレーションさせることができます。512eと表記されていることがあります。

簡潔にいうと、ハードディスクには512バイト、AFT、4KBのものがあり、市販されているものは、ほとんどAFTと4KBのものです。4KBのものを 4Kネイティブということがあります。

そして、MicroSoftでも公開されていますが、Windows 8、10は、すべてのハードディスクに対応しています。Windows 7 SP1は、AFTまで対応しています。

つまり、Windows 8や10では、セクタサイズに関して特に考える必要はなく、Windows 7ではAFTのハードディスクを選択したほうがよいということになります。

ハードディスクの性能や仕様などの情報は、Webサイトの製品紹介やパッケージなどに記載されていますが、Western DigitalSeagateTOSHIBAなどのホームページでも、型番、対応転送モード、容量、回転数、キャッシュ、消費電力、セクタサイズなど詳細な情報を確認することができます。

MBRとGPT

ハードディスクのパーティションの形式には、MBRとGPTがあります。以前の形式がMBRで、新しい形式がGPTです。

OSをインストールしてシステムドライブとして使う場合では、BIOSかUEFIの違いになります。

  • MBR・・BIOSでのインストール
  • GPT・・UEFIでのインストール、64bit OS

ハードディスクをデータドライブとして増設して使う場合では、ディスクの管理で認識させる際にどちらかを選択します。

  • MBR・・2TBまでしか認識しない、2TBを超える領域は未割り当てになる
  • GPT・・2TBを超える領域も認識

最近のマザーボードは、UEFIであるため 64bit OSであれば、GPT形式でインストールすることができます。UEFIブートになるため、やや起動が速くなります。またデータドライブと同様、2TBを超える領域も認識します。

EFIシステムパーティションディスクの管理。システムドライブに、EFIシステムパーティションがあれば、UEFIブート、GPTパーティションです。


デバイスマネージャデバイスマネージャ→ディスクドライブ→該当のハードディスク→ボリューム→表示。

データドライブも、MBRかGPTか知ることができます。


システムドライブがMBR、データドライブがGPTのように、MBRとGPTは混在して使うこともあります。必ず統一しなければならないというわけではありません。

初期化とフォーマット

購入時のハードディスクは、空の状態になっています。

ハードディスクを増設用として使う場合は、内蔵・USB接続いずれの方法でも初期化とフォーマットが必要になります。

初期化というのは、OSで認識できるようにすること、フォーマットは実際に使えるようにすることです。フォーマットは、特別な理由がない限り NTFSです。このフォーマットの際に、パーティション形式をMBRかGPTいずれかで選択します。

これらの作業は、Windowsのディスクの管理から行います。

一度 OSで初期化したディスクを、再度購入時、出荷時の状態に戻すには、いくつか方法があるのですが、diskpartというコマンドやハードディスクメーカーの提供しているツールでゼロフィルを使います。

いずれかの方法でハードディスクの情報を消去すると、OSで再度 初期化とパーティション作成などができるようになります。

パソコンの自作、システムドライブとして OSをインストールする時は、購入したハードディスクをそのまま取り付け インストール作業を行います。OSインストール中に、初期化、パーティション作成、フォーマットが行われます。

取り付け

ハードディスクはPCケースの所定の場所に取り付けます。

ケースによって取り付け場所が異なりますが、一般的なのは PCケースの前方の3.5インチベイになります。

3.5インチベイ3.5インチベイ。


インチネジハードディスクは、インチネジで固定します。ネジ穴はケースと合うようになっています。


配線固定後に、SATAの電源ケーブルとSATAケーブルを接続します。


ハイブリッドシステムドライブにSSD、データドライブにHDD。混成、ハイブリッドにすることができます。


複数のハードディスク複数のハードディスク。

自作パソコンでは外付けHDDなどを使わなくても、内蔵のハードディスクで代替できます。


発生する熱は、ケース前面の吸気ファンによって冷却される仕組みになっています。

最大で搭載できるハードディスクの台数は、PCケースの3.5インチベイの数、マザーボードのポート数にもよりますが、ミドルタワーで4台~6台、ミニタワーで2台~4台程です。

ただ他のパーツや配線と干渉して、取り付けが難しい場合もあります。一度パーツやケーブルを取り外したりすることもあります。慎重に行う必要があります。

SATAケーブルは、両端が通常のものと、片方がL字型になっているものがあります。

SATAケーブルL字型のSATAケーブル。

L字型になっている方を、光学ドライブやHDDに接続します。固定を確実に行うことができる金具 ラッチが付いているものが、最近は主に使われています。


PCケースの構造やHDDの取り付け場所によって、通常のものが適している場合とL字型のものが適している場合に分かれます。

どちらが適しているケーブルかは、実際にハードディスクの取り付け場所など確認し、適切なケーブルを選択します。

外付けハードディスク外付けハードディスク

ハードディスクと外付けのケースを組み合わせて、作ることもできます。


メーカー

ハードディスクのメーカーは世界的にも数社に限られています。Western Digital、Seagate、TOSHIBA、HGSTなどです。

Western Digital、Seagateのハードディスクがシェアが高くなっています。

Western DigitalSeagateは、ハードディスクのユーティリティソフト、ツールが充実しているという点があげられます。ユーティリティソフトやツールは、該当のハードディスクを使用しているなどの要件があります。やや中級者・上級者むけです。

ハードディスクは、同じメーカーであっても、性能や耐久性の違いからPC用、NAS用などいくつかのライナップに分かれていることがあります。

販売形態

ハードディスクは、バルク品とリテール品があります。

バルク品は主にパソコンショップで販売されており、リテール品に比べると価格がやや安い傾向があります。

バルク品バルク品。


リテール品リテール品。

基本的に箱に入っています。メーカーによっては、保管・輸送における衝撃を考慮したカバーが付いていることもあります。


SATAケーブルやインチネジは付属していないため、マザーボードやPCケースに付属しているものを使います。足りない場合は別途用意する必要があります。

2020年 現在人気のハードディスク

SSDの登場によりハードディスクの役割は徐々に変わりつつあります。

自作パソコンにおいては、システムドライブ用ではなく、データドライブ用としてハードディスクを使用する機会が増えてきています。

システム用として使用するなら 1TB、データ用として使用するなら 1TB~4TBなどが人気です。容量、回転数、キャッシュなどを確認して選びます。

大容量化が進んでおり、6TB、8TB、10TB、12TBなども登場しています。