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ストレージ

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1.ストレージとは?

あらゆるデータの保存を行う記憶装置です。OSからアプリケーション、ファイルなどパソコンのデータを保存する場所になります。タイプは4つのタイプがあり、HDD(ハードディスク)、SSHD(ハイブリットハードディスク)、SSD(ソリッドステートドライブ)が基本的なストレージになります。各ストレージには特徴があります。

2.ストレージのタイプ

ストレージには大まかに4つのタイプがあり、各タイプにより特徴があります。スピードはSSD>SSHD>HDDとなりますが、
価格容量(1GBのコスト)はHDD>SSHD>SSDとなっております。
ストレージのタイプによるメリット・デメリットは下の表の通りです。

補足事項
HDDは振動・衝撃に弱いと記載していますが、持ち運びのしないデスクトップPCであれば、気にしなくても問題ないですし、モバイルパソコンでは衝撃、振動を感知してHDDが停止してくれる機能を搭載しているモデルも沢山あります。またSSDも書き込み寿命がありますが、一般個人が使用している限りは書き込み上限回数に到達する事は考えづらく、HDDは衝撃に弱いけど・・・SSDは書き込み上限あるし・・・この点を気にしていても絶対壊れないパーツはないので、大事なデータはバックアップを必ず取る。そして、自分の使用方法に合ったストレージで購入する事をお勧めします。

3.ストレージの接続方法

接続方法にはいくつかタイプがあり、接続方法により転送速度が異なる為、ストレージにあったタイプの接続が必要となります。
接続タイプは大枠で6パターンになります。
IDE、SATA(SATA、SATAⅡ、SATAⅢ)mSATA、
M.2( PCI Express 2.0x2+NVMe/ PCI Express 3.0x4+NVMe/ PCI Express 4.0x4+NVMe)
各接続タイプによる転送スピードは下の通りです。
あくまでも最大値になっている為、接続するストレージの速度が遅いと最大値を出す事が出来ません。

4.ハードディスク(HDD)とは?

一番メジャーな記憶装置です。
磁気でデータを書き込んで保存する機械になっており、中にはCDのような金属盤が入っていて、その円盤に磁気の力で書き込みがされるので、電源を切ってもデータはそのまま保存され続けます。
ストレージの中では一番故障率が高いパーツとなっています。
下の画像の写真の円盤が1分間に5,400回(5400rpm※)や7,200rpmで動いており、それにミクロン単位の動作で書き込みをしているので、衝撃や振動に非常に弱いパーツになります。
※RPMとは1分間に回転する回転数の単位です。
また常に高速回転している為、駆動しているモーターの動作不良でデータが読み取り出来なくなる等もあります。
ですが、一番メジャーなパーツでもあり、他のストレージと比較し、大容量で価格が安いのが特徴です。
HDDは製品によって速度が変わります。
速度の違いが出るポイントは4つ!
1.回転数(rpm)
2.プラッター枚数とプラッター容量
3.キャッシュメモリ
1番から順に説明していきます。

4-1.回転数(rpm)

1の回転数(rpm)が高ければ高い程高速に円盤が動きます。回転数が早い分だけ読み込み速度も速くなりますが、回転が速くなればなるほど熱を、持ちやすくなり、振動にも弱くなります。
一般的なパソコンに搭載されているHDDの回転数は5400rpmまたは7200rpmが殆どになります。昔は10000rpm等のHDD等もありましたが、読み込みスピードを高速化したい人はSSDに移行しているので、絶滅種です。

4-2.プラッター枚数とプラッター容量

HDDの中に入っている円盤の事をプラッターと言い、HDDに入っているプラッターの枚数をプラッター枚数と言います。
一枚のプラッター容量が多ければ多い程一枚に収納されるデータが小さい範囲に書き込みされるので、より早く読み込みされます。
例えば、1TBの容量のHDDでプラッタが2枚のHDDと4枚のHDDがあったとします。2枚のプラッターのHDDは1TB÷2=500GBが1プラッター容量になります。4枚の場合は1TB÷4=250GBが1プラッターの容量になる為、2枚のプラッターの方が1プラッターの容量が多くなります。その為、プラッターが2枚の方が高速になります。HDDを単体で購入する場合は、公表されていることが多いですが、メーカーパソコンは公表されていない事が殆どです。

4-3.キャッシュメモリ

キャッシュメモリとは、HDD に内蔵されているメモリ(一時的にデータを保持する場所)のことです。
HDD のものは「バッファ」とも呼ばれています。
CPU が処理したデータを HDD に書き込み、さらに CPU がデータを HDD から読み込もうとしても、HDD は読み書きを同時には出来ません。
しかも CPU より HDD の方が処理が遅くHDDの待ちが発生します。
その為、CPU がHDDからデータを取り出そうとしても、HDD が処理中で、それが終わるまでCPU が待つような事が起こってしまいます。
これではいくら良いCPUを搭載していても、パソコンの速度は低下します。
それを防ぐため、読み書きが終わっていないデータはキャッシュメモリに一時的に置いておき、CPU からの命令がない時にその処理を行って、出来るだけ CPU を待たせないようにする仕組みが作られています。
その為、このキャッシュメモリが沢山あるほど、HDD や CPU が忙しく動く時でも動作が安定し、かつ高速化します。
8MB、16MB、32MB、64MB、128MB、256MB などがあり、もちろん性能としては沢山ある方に越したことはないです。

5.SSHDとは?

SSHD(Solid State Hybrid Drive)ハイブリットハードディスクと一般的に呼ばれています。
HDDの大容量とSSDの高速化の良いとこ取りのストレージです。
反対に言うと、HDDよりも高速だけど、SSDよりは遅く、HDDのように大容量だが、HDDなのでSSDのように衝撃には強くなく、発熱がしやすく、消費電力も高い。。。
あまりいいとこ取りではあるが、逆に言うとSSDとHDDの中間のモデルでよくも悪くも両方のデメリットをもってしまっているストレージです。
その為、あまりメーカー製パソコンでは普及しておらず、搭載されているパソコンは現在ほとんどなくなってしまっています。

6.SSDとは?

SSD(Solid State Drive)エスエスディーと呼ばれています。
一番新しいタイプのストレージとなっており。
HDDと違い、円盤が入っておらず、チップのみになっているストレージです。
HDDは読み込みが遅く、メモリは読み込みが早いが、電気が切れるとデータが消えてしまうというのが一般的でしたが、技術が進歩した事により通電しなくてもメモリにデータが保存出来るようになり、フラッシュメモリが開発されました。
フラッシュメモリはUSBフラッシュメモリなどに使用されており、データのやり取りが高速であり、衝撃にも強く、発熱もしにくく、音も静かであり、今までのHDDのデメリットをすべて克服したようなパーツですが、一つ難点だったのは新しい技術の為、製造コストが高いことが課題になっておりますが、HDDの速度は限界になっていますが、SSDの開発はどんどん進んでおり、NANDチップの構造や接続方法により読み込みスピードが異なり、複雑になってしまった事もあります。

SSDの種類で記載したようにSLCが一番早い規格になりますが、容量を大きくすると価格が高くなってしまい個人での購入は出来ないような高級品となっています、SSD同士で比較を行うとスピードが落ちますが、HDDと比較すると爆発的に速度が上がる為、あまり気にしないで問題ないです。現在は高速な接続方法をとることによりSSDがQLCであってもスピードが速くできるようになっています。
正しSSDはHDDと違いまだまだ発展途上のパソコンパーツになります。
HDDと違い、プラッター枚数、回転数による速度が出ないので、購入する際は読み出し速度、書き込み速度が仕様書を見て判断しないと危ないです。
同時期に発売されていても、AのSSDは200MB/sの速度でも、BのSSDは600Mb/sの速度も出る等大きな差が出るので、注意が必要です。
SSDを購入する際は必ず仕様書の読み込みスピードも見るようにしましょう。

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