高速な読み書きを実現するSSD
SSDとは、 Solid State Drive ソリッド・ステート・ドライブの略。
ハードディスクと同じく 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ストレージです。
今までパソコンのストレージは 長い間ハードディスクが使われてきましたが、SSDの登場によりシステムドライブにSSDを搭載したパソコンが増えてきています。
このページではSSDとは何か？またSSDの特徴や種類、関連する用語について解説しています。
大きさ・規格
SSDは、2.5インチ SATAが主流です。
他にも1.8インチのものやIDE接続のものがありますが、一般的なものは 2.5インチのSATAになります。
2.5インチ SATAのSSD。
2.5インチ HDD（左）
2.5インチ SSD（右）
大きさやネジ穴は共通なので汎用性・互換性は高くなっています。
2.5インチ→3.5インチマウンタを取り付けることで、デスクトップパソコンや自作パソコンでも、3.5インチのドライブとして増設することができます。
SSDには、主に7mmと9.5mmの高さがあります。これは2.5インチのハードディスクと同じです。
7mmと9.5mmの可変タイプ。スペーサー付きのSSD。
ノートパソコンでは、9.5mmのハードディスクから7mmのSSDに換装する場合に、スペーサーを使うことがあります。
半導体デバイス
SSDとHDDの最大の違いは、動作・可動部分があるかないかです。
SSDには、ハードディスクのようにプラッタ・モーターといった動作・可動部分がありません。このことがSSDの大きな特徴・メリットにつながってきます。
HDDは、内部のプラッターといわれる磁気ディスクが高速に回転しています。
主に鉄・合金などの金属で構成されており、磁化することで読み書きを行います。
SSDは、データの読み書きを フラッシュメモリーで電気的に行います。
半導体デバイスです。
軽い、動作音が静か、低消費電力・低発熱、データアクセスが速いなどのメリットがあります。
データ読み書き速度
SSDの最も特筆すべき点は、データ読み書き速度になります。
SSD 256GB（左）とHDD 1TB（右）。ベンチマークソフト CrystalDiskMark。
一番上が連続的な領域に対する読み書き シーケンシャルアクセス、下の3つが不連続な領域に対する読み書き ランダムアクセスです。ランダムアクセスは、それぞれ条件を付与してテストしています。左側が読み込み速度、右側が書き込み速度になります。1秒間に何MBを読み書きできるかを表しています。
ハードディスクは、シーケンシャルアクセスはそれなりの速度が出ますが、物理的に動作するためランダムアクセスを苦手としています。一方、SSDはシーケンシャルアクセスのみならずランダムアクセスも高速であることが分かります。
ウェアレベリング
SSDは、構成している記憶素子に寿命があります。特定の記憶素子に書き込みが集中すると、その記憶素子が使えなくなり SSD全体の使用にも問題が生じる可能性があります。
そのためSSDは、特定の領域に書き込みが集中しないようにする ウェアレベリングという技術が使われています。これによりSSDの記憶素子に対し平均的に書き込みを行い、寿命や耐久性の向上が図られています。ウェアレベリングを担当するコントローラーというチップが内蔵されています。
TRIM
SSDはハードディスクとは読み書きの方法が全く異なるため、ハードディスクで行うようなデフラグは不要です。
SSDでは、一度OS上でデータ削除しても、SSD上ではまだ使えない領域として残ります。このような領域を再度使えるようにするために、TRIM機能があります。
Windows 7以降のOSでは、TRIMに対応しているため、SSDもTRIMに対応していれば、OSのTRIMコマンドでSSDの最適化を行うことができます。近年のSSDはほぼTRIMに対応しています。
クリスタルディスクインフォ、対応機能の項目、TRIM。
Windows 10、ドライブの最適化とデフラグ、TRIMで最適化。
Windows 7以降のOSでは、SSDを認識するとデフラグではなく TRIMコマンドを実行します。
NAND型
SSDは、NAND型フラッシュメモリーといわれることもあります。
NAND（ナンド）というのは、半導体メモリーにおける電子回路の構造のことで、論理演算のNOT（AND）である NANDからきています。そしてNAND型のなかでも、3次元の構造で積層されたものを 3D NANDといいます。
同じフラッシュメモリーでも、USBメモリーより外付けのSSDのほうが転送速度が速くなるのは、この積層型である3D NANDが関係しています。
USBメモリー 16GB（左）とSSD 256GB（右）。
半導体フラッシュメモリーでは、NAND回路、NOR回路が使われるのですが、NAND回路のほうがコストが安い、大容量化しやすいという点で、3D NANDが現在のSSDの主流となっています。
SLC、MLC、TLC
SSDには SLCタイプ、MLCタイプ、TLCタイプがあります。
SSDを構成しているのは 記憶素子、セルと呼ばれるものです。この1つのセルに対して、何ビットの情報を記録できるかの違いがあります。
- SLC・・Single Level Cell、1ビットの情報
- MLC・・Multi Level Cell、2ビットの情報
- TLC・・Triple Level Cell、3ビットの情報
SLCは、1つのセルで記録できる情報は少ないのですが、それだけ長く使え耐久性に優れるという傾向があり、主に企業向け・サーバー向けに使われています。
MLCは 単純にSLCの2倍の書き込みができるので、容量が大きくなります。
現在主に使われているSSDは、コストパフォーマンスが高いMLCタイプやTLCタイプです。TLCは、MLCよりもさらに記録できるのでMLCより容量がさらに大きくなります。
SATAⅢ
SSDは、SATA接続であるため、SATAⅡやSATAⅢに対応のものがあります。
マザーボード側が、SATAⅢに対応しているとSATAⅢの上限速度がでます。
SATAⅢのSSDをSATAⅡのマザーボードに接続しても動作します。速度の上限はSATAⅡです。
パソコンがSATAⅢに対応しているかどうかは、マザーボードのチップセットで知ることができます。USB3.0のポートが付いているマザーボード・パソコンは基本的にSATAⅢに対応していると考えることができます。
近年のSSDは、ほぼすべてSATAⅢに対応しています。
容量
SSDの主な容量は、120GB、128GB、180GB、240GB、256GB、480GB、512GBなどがあります。他に1TBなどの大容量もあります。容量の大きいものほど性能が高くなり価格も高いという傾向があります。
よく使われる容量は、240GB～512GBです。
ハードディスクほどは大容量化は進んでいませんが、システムドライブとしては十分な容量になります。
データ保存先として容量が少ない場合は、ハードディスクを1台追加してデータ保存領域を確保するという方法があります。
システムドライブに高速なSSD、データドライブに大容量のハードディスク。ハイブリットPCともいいます。
SSDとハードディスクが補完しあい長所を生かしたパソコンです。
mSATA
mSATAは Mini-SATAともいいます。
マザーボードやノートパソコンに mSATAスロットがあれば mSATA SSDを使うことができます。
ノートパソコンのmSATAスロット。
通常の SATAと同じく スロット側もSSDも転送速度は SATAⅡ、SATAⅢがあります。
M.2 SSD
M.2とは、mSATAの後継の規格で 次世代ファームファクタ NGFFともいいます。
M.2規格のSSDには SATAとPCI-Exspressのモードで動作するものがあります。SSDをPCI-Exspressモードで動作させる技術を NVMeといい、対応しているSSDを NVMe SSDといいます。Intelでは主に100シリーズ以降のチップセットが、NVMeに対応しています。
NVMe SSDには、Type2242、Type2260、Type2280とありますが、末尾2桁が長さを表します。現在の主流は 長さ80mmのType2280です。
M.2スロットに NVMe SSDを使うと、SATAⅢの速度を越えることができます。
NVMeに対応のSSDとマザーボードが必要になります。やや上級者向きです。
またM.2スロットは、メーカー製パソコンにも付いていることがありますが、切り欠きやSATAとPCI-Exspressの動作モードなど、マザーボード側やM.2用SSDの確認は必要です。
取り付け
自作パソコンやメーカー製のデスクトップパソコンでは、2.5インチを3.5インチに変換するマウンタを使い、取り付けることができます。SSDのマウンタへの固定は ミリネジです。
インターフェースは、SATAなので電源もSATAケーブルも、ハードディスクと同じように取り付けます。
自作パソコンでは、主にハードディスクと同じ 3.5インチベイに取り付けます。電源ケーブルとSATAケーブルはハードディスクと同じものを使います。
サイドの固定は インチネジです。
SATAケーブルは、マザーボードのSATAⅢポートに繋ぎます。
基本的にメーカー製のデスクトップパソコンでもハードディスクの代わりに、SSDを取り付けることができます。
2.5インチハードディスクとほぼ同じ大きさなので、ほとんどのノートパソコンでマウンタを付け替えて換装することができます。
NVMe SSDは、M2スロットに増設します。ネジは基本的にマザーボードに付属しています。
マウンタ
自作パソコンやメーカー製のデスクトップパソコンでは、2.5インチを3.5インチに変換するマウンタを使います。
ただ、近年はSSDには同梱されておらず、別途用意する必要があります。固定用のネジは、主にマウンタに付属しています。
下からHDD、長めのマウンタとSSD、一番上が短めのマウンタ。
短めの変換マウンタも、HDDのネジ穴と合致します。固定は左から1番目と2番目、1番目と3番目、2番目と3番目の組み合わせがあります。これはパソコンによって異なります。
短めのマウンタでは、SSDをスライドさせて固定するなど、調整が必要な場合があります。
ユーティリティソフト
SSDには、メーカーによって管理ソフト、ユーティリティソフトが付属しています。
ユーティリティソフトでは主に、SSDの概要、余寿命、ファームウェア更新の有無などが表示され、読み書きテストやデータ消去のツールが実装されていることもあります。基本的に内蔵ドライブに取り付けた場合に使うことができます。
Intel SSD Toolbox。
Sandisk SSD Dashboard。
Crucial Storage Executive。64bitのみ。
SSDのメーカーによって、ユーティリティソフトの有無、内容は異なります。またHDDからSSD、SSDからSSDへのクローン作成ソフトも使えることがあります。
メーカー
SSDを開発・製造しているメーカーでは、まずIntelがあげられます。チップセットやCPUを手がけている世界最大の半導体メーカーです。
他には Crucial（Micron Technology）、Sandiskなどがあります。
メーカーによって、添付品、保証期間、ダウンロードして使用できるクローン作成ソフトやユーティリティソフトなどは異なります。
SLCからMLCやTLCへ移行したこともありコストパフォーマンスの高い製品が多くなってきています。
販売形態
SSDは、リテール品として販売されています。近年は、簡易包装となっており SSD本体とマニュアルのみという構成になってきています。
Intel製 SSD。
SSDを販売しているメーカーや型番によって。リテール品に何が同梱されているかは違ってきます。
マウンタ、電源ケーブルやSATAケーブルなど 事前に必要な物が揃っているかどうか確認しておいたほうがいいでしょう。これらは、汎用品も数多く販売されているので、同梱されていない場合は別途準備するようにします。
2020年 現在人気のSSD
自作パソコンにおいては システムドライブにSSDを使うことが一般的になっています。
BTOパソコンやメーカー製パソコンへの搭載やMacユーザーのSSD交換、外付けSSDの利用なども増えてきています。
メーカー、容量、SSDの種類など選択肢が多く、供給・価格ともに安定してます。
自作パソコンにおいては、システムドライブに2.5インチのSSDか、NVMe SSDのどちらかを選択することになってくると考えられます。
ハードディスクメーカーのWestern DigitalとSeagateもSSDに本格的に参入をはじめたため、メーカーや型番の選択肢が非常に多くなっています。