SSD（Solid State Drive）の特徴
SSDとは記憶媒体としてフラッシュメモリを用いる記憶装置です。
フラッシュメモリとは電源を切っても内容が保存される不揮発性の半導体メモリーの一種で
NAND型フラッシュメモリが一般的に採用されています。
SSDはHDDのようにディスク(プラッタ）を持たないため高速に読み書きが出来て振動に強も強いという長所がありますが短所も有ります。
書き換え回数に上限があり、それが寿命なる （一般的な使用で、その寿命を気にする必要はない）
またデータの上書きが出来ない為、一度消去してからの書き込みとなり、使用期間が長くなるほど遅くなる。
等です。
そんなSSDの特性を知ってパソコンを構築すると快適なパソコンとなります。
具体的には SSDは読み込みが速く書き換えに弱いからシステム用（OSやアプリケーション）に使用し
上書きが出来るHDDは書き込み書き換えが多いデータ用に使用するのが良いという事になります。
SSDの構造
※BUFFALOの例
①NANDフラッシュメモリ
通常は複数個のメモリチップが使用され、データを記憶する。
② コントローラー
フラッシュメモリチップと接続端子の間で読み書きを制御する
SSDの性能と寿命を左右する重要な集積回路。
SSDの長所
HDDに比べ読み書きの速度が速い。
衝撃、振動に強い。持ち運ぶノートパソコンには適している。
消費電力もHDD比べ少ないのでノートパソコンに適している。
SSDの短所
HDDに比べ価格が高く、容量が少ない。
書き換え回数に上限があり、それが寿命となる
データの上書きが出来ない為、一度消去してからの書き込みとなり、使用期間が長くなるほど遅くなる。
SSDを知る為にインターフェースを理解しよう
インターフェースとはコンピュータで、異なる機器・装置のあいだを接続して、交信や制御を可能にするという意味が有ります。
デスクトップパソコン内蔵のSSDの場合、マザーボードとSSDを接続するインターフェースとなります。
インターフェースとストレージの関係は高速道路の制限速度に例えられ説明されることが多いです。
例えば、200km/h出るスポーツカーでも制限速度100km/hの日本の高速道路では性能が発揮されませんが
ドイツのアウトバーンの様な制限速度200km/h以上であれば性能をフルに発揮出来ます。
逆に100km/hしか出ない自動車だと制限速度200km/h以上でも100km/hでしか走行出来ません。
つまり100km/hしか出ない自動車がHDD、スポーツカーがSSDに例えられます、
しかもそのスポーツカーSSDはどんどん高性能になり速度が上がっていったのです。
ストレージの主流がHDDの時代はインターフェースのデータ転送速度が
Serial ATA 1.0(1.5Gbps)⇒Serial ATA 2.0(3.0Gbps)⇒Serial ATA 3.0(6.0Gbps)と向上しHDDでは問題なかったのですが
HDDのインターフェースをそのまま利用したSSDはそのインターフェースの転送速度が速度向上の妨げになりました。
そこで浮上したのがグラフィックカード等のインターフェースに使用されていたPCI Expressです！
今までパソコン高速化の妨げになっていたHDDがSSDに代わり、GPUのインターフェースPCI Expressを使用する事で転送速度の問題を解決しました。
インターフェースにPCI Expressを使用するSSDはPCI Express 3.0 x4が主流で1レーンあたりの速度が8.0Gbpsですのでx4だと32Gbpsとなり、Serial ATA 3.0(6.0Gbps)の約5倍の速度となります。
SSDのインターフェースとフォームファクター(形状)
インターフェースと形状(フォームファクター)が混同しやすいのですが、Intelの表現が解りやすいですので記します。
インテルでは
- フォームファクター＝デバイスの業界標準サイズと業界標準形状のこと。
- インターフェース＝デバイスに使われている業界標準バス通信方式のこと。
としています。
SSDのインターフェースとフォームファクター(形状)の関係表
SSDにはフォームファクター(形状)と、それを接続するインターフェースが複数有り混同しやすいので
整理するため表にしました。
| フォームファクター(形状) | 2.5インチSSD | M.2 SSD | PCI Express SSD(HHHL) |
| フォームファクター イメージ画像 |
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| 現在主流の インターフェース |
Serial ATA 3.0(6.0Gbps) | Serial ATA 3.0(6.0Gbps) PCI Express 3.0 x4(32Gbps) |
PCI Express 3.0 x4(32Gbps) |
SSD高速化のキーワード NVMeとは
NVMeは、SATA（Serial ATA）と同じく、ストレージを接続するための規格で、SSD向け次世代接続規格と言えます。
そして、NVMeの最大の特徴はPCI Express (PCIe) を通じてSSDとパソコンを接続する規格と言う事です。
デスクトップパソコンの場合、NVMeでSSDとマザーボードを物理的に接続するフォームファクター(形状)が複数あるので説明します。
NVMeでの接続 具体例.1 M.2で接続
現在、SSDをNVMeで接続する為の主流はM.2での接続です、
フォームファクター(形状)はM.2スロットで物理的に接続し、PCI Expressインターフェースで接続されます。
M.2の接続パターン CPU直結とチップセット接続
当初の予想では、CPU内蔵のPCI Express 3.0に直結されているX99-DELUXEのM.2ポートでの速度が、チップセットのPCI Express 3.0に接続されているZ170-DELUXEのM.2ポートよりわずかながらでも高速になるのではないかと考えていたので、この結果は少々意外だった。とは言え、これだけ速い速度の中での差のため、実利用時に違いを感じることはまずないと思われるため、それほど気にする必要はないだろう。
平澤寿康の周辺機器レビュー Samsung「SSD 950 PRO」 ～同社初のコンシューマ向けNVMe M.2 SSD より引用
私もM.2スロットでNVMe接続した場合、CPU直結なのかチップセット経由なのか気になりましたが上記の様に、気にする必要は無いようです、でも、どうしても気になる方は、下記に説明するPCI Express(HHHL)での接続を選択すると良いと思います。
NVMeでの接続 具体例.2 PCI Express(HHHL)で接続
HHHLはHalf-Height and Half-Lengthの略でPCI Express(PCIe)拡張カード形状で、PCI Express(PCIe)スロットに挿入して使用します。
主流はPCI Express 3.0 x4なのでPCI Express 3.0 x4スロットに挿入し接続します。
最近のCPUはCPUとPCI Expressが直接接続されるのが主流なので効率的にデータの通信が出来ます。
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