ソリッドステートドライブ（SSD）とは何ですか？

新しいラップトップを購入しているときに、 HDDの方が良いか、SSDを搭載したもの. ここのHDDとは何ですか？ 私たちは皆、ハードディスクドライブを知っています。 これは、PC、ラップトップで一般的に使用される大容量記憶装置です。 オペレーティングシステムやその他のアプリケーションプログラムを保存します。 SSDまたはソリッドステートドライブは、従来のハードディスクドライブの新しい代替品です。 数年前から主要な大容量記憶装置であったハードドライブの代わりに、ごく最近市場に登場しました。

それらの機能はハードドライブの機能と似ていますが、HDDのように構築されておらず、それらのように機能しません。 これらの違いにより、SSDは独自のものになり、ハードディスクよりもデバイスにいくつかの利点があります。 ソリッドステートドライブ、そのアーキテクチャ、機能などについて詳しく教えてください。

ソリッドステートドライブ（SSD）とは何ですか？

メモリには2つのタイプがあることがわかっています– 揮発性および不揮発性. SSDは不揮発性ストレージデバイスです。 つまり、SSDに保存されているデータは、電源を停止した後も残ります。 それらのアーキテクチャ（フラッシュコントローラとNANDフラッシュメモリチップで構成されている）により、ソリッドステートドライブはフラッシュドライブまたはソリッドステートディスクとも呼ばれます。

SSD –簡単な歴史

ハードディスクドライブは、長年にわたって主にストレージデバイスとして使用されていました。 人々は今でもハードディスクを搭載したデバイスで作業しています。 では、何が人々に代替の大容量記憶装置を研究するように促したのでしょうか？ SSDはどのようにして生まれましたか？ SSDの背後にある動機を知るために、歴史を少し覗いてみましょう。

1950年代には、SSDの動作と同様に、磁気コアメモリとカードコンデンサの読み取り専用ストアという2つのテクノロジが使用されていました。 しかし、より安価なドラム保管ユニットが利用可能になったため、彼らはすぐに忘却の危機に瀕しました。

IBMなどの企業は、初期のスーパーコンピューターでSSDを使用していました。 ただし、SSDは高価であるため、あまり使用されませんでした。 その後、1970年代に、電気的に変更可能なと呼ばれるデバイス ROM GeneralInstrumentsによって作成されました。 これも長くは続かなかった。 耐久性の問題により、このデバイスも人気を博しませんでした。

1978年、最初のSSDが石油会社で地震データを取得するために使用されました。 1979年、StorageTek社は史上初のRAMSSDを開発しました。

羊ベースのSSDは長い間使用されていました。 それらはより高速でしたが、より多くのCPUリソースを消費し、非常に高価でした。 1995年の初めに、フラッシュベースのSSDが開発されました。 フラッシュベースのSSDの導入以来、例外的なものを必要とする特定の業界アプリケーション MTBF（平均故障間隔） レート、HDDをSSDに交換。 ソリッドステートドライブは、極端な衝撃、振動、温度変化に耐えることができます。 したがって、彼らは合理的なサポートをすることができます MTBFレート。

ソリッドステートドライブはどのように機能しますか？

SSDは、相互接続されたメモリチップをグリッドに積み重ねることによって構築されます。 チップはシリコン製です。 スタック内のチップの数は、さまざまな密度を実現するために変更されます。 次に、電荷を保持するためにフローティングゲートトランジスタが取り付けられています。 したがって、保存されたデータは、SSDが電源から切断されている場合でもSSDに保持されます。

どのSSDでも、次のいずれかを使用できます。 3つのメモリタイプ –シングルレベル、マルチレベル、またはトリプルレベルのセル。

1. 単一レベルのセル すべてのセルの中で最も速く、最も耐久性があります。 したがって、それらも最も高価です。 これらは、いつでも1ビットのデータを保持するように構築されています。

2. マルチレベルセル 2ビットのデータを保持できます。 特定のスペースでは、単一レベルのセルよりも多くのデータを保持できます。 ただし、欠点があります。書き込み速度が遅いということです。

3. トリプルレベルのセル ロットの中で最も安いです。 それらは耐久性が低くなります。 これらのセルは、1つのセルに3ビットのデータを保持できます。 彼らは書き込み速度が最も遅いです。

SSDが使用されるのはなぜですか？

ハード・ディスク・ドライブ かなり長い間、システムのデフォルトのストレージデバイスでした。 したがって、企業がSSDに移行している場合は、おそらく正当な理由があります。 ここで、一部の企業が自社製品にSSDを好む理由を見てみましょう。

従来のHDDでは、プラッターを回転させるモーターがあり、R / Wヘッドが動きます。 SSDでは、ストレージはフラッシュメモリチップによって処理されます。 したがって、可動部品はありません。 この デバイスの耐久性を向上させます。

ハードドライブを搭載したラップトップでは、ストレージデバイスはプラッターを回転させるためにより多くの電力を消費します。 SSDには可動部品がないため、SSDを搭載したラップトップは比較的少ないエネルギーを消費します。 企業が回転中の消費電力が少ないハイブリッドHDDの構築に取り組んでいる間、 これらのハイブリッドデバイスは、おそらくソリッドステートドライブよりも多くの電力を消費します。

まあ、可動部品がないことにはたくさんの利点があるようです。 繰り返しになりますが、回転するプラッタや移動するR / Wヘッドがないということは、データをドライブからほぼ瞬時に読み取ることができることを意味します。 SSDを使用すると、レイテンシーが大幅に減少します。 したがって、SSDを搭載したシステムはより高速に動作できます。

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HDDは慎重に取り扱う必要があります。 可動部分があるため、敏感で壊れやすいです。 時々、滴からの小さな振動でさえ、 HDD. しかし、ここではSSDが優位に立っています。 HDDよりも衝撃に耐えることができます。 ただし、書き込みサイクルの数には限りがあるため、寿命は固定されています。 書き込みサイクルが終了すると、それらは使用できなくなります。

SSDの種類

SSDの機能の一部は、そのタイプの影響を受けます。 このセクションでは、さまざまなタイプのSSDについて説明します。

1. 2.5” – リストにあるすべてのSSDと比較すると、これは最も低速です。 しかし、それでもHDDよりも高速です。 このタイプは、GBあたりの最良の価格で入手できます。 これは、現在使用されている最も一般的なタイプのSSDです。

2. mSATA – mはミニを表します。 mSATASSDは2.5インチのものよりも高速です。 それらは、スペースが贅沢ではないデバイス（ラップトップやノートブックなど）で好まれます。 フォームファクタは小さいです。 2.5インチの回路基板は同封されていますが、mSATASSDの回路基板はむき出しです。 それらの接続タイプも異なります。

3. SATA III –これには、SSDとHDDの両方に準拠した接続があります。 これは、人々が最初にHDDからSSDに移行し始めたときに人気がありました。 550MBpsの低速です。 ドライブは、SATAケーブルと呼ばれるコードを使用してマザーボードに接続されているため、少し雑然としています。

4. PCIe –PCIeは、Peripheral Component InterconnectExpressの略です。 これは、通常、グラフィックカードやサウンドカードなどを収容するスロットに付けられた名前です。 PCIeSSDはこのスロットを使用します。 それらはすべての中で最も速く、当然、最も高価でもあります。 彼らはそれのほぼ4倍の速度に達することができます SATAドライブ.

5. M.2 – mSATAドライブと同様に、それらには裸の回路基板があります。 M.2ドライブは、すべてのSSDタイプの中で物理的に最小です。 これらはマザーボードに対してスムーズに配置されます。 それらは小さなコネクタピンを持っており、スペースをほとんど取りません。 サイズが小さいため、特に速度が速い場合、すぐに熱くなる可能性があります。 したがって、ヒートシンク/ヒートスプレッダが組み込まれています。 M.2 SSDは、SATAと PCIeタイプ. したがって、M.2ドライブのサイズと速度はさまざまです。 mSATAおよび2.5インチドライブはNVMe（次に説明します）をサポートできませんが、M.2ドライブはサポートできます。

6. NVMe – NVMeはの略です Non-Volatile Memory Express. このフレーズは、PCIExpressやM.2などのSSDを介してホストとデータを交換するインターフェイスを指します。 NVMeインターフェースを使用すると、高速を実現できます。

SSDはすべてのPCに使用できますか？

SSDに提供できるものがたくさんある場合は、 メインストレージデバイスとしてHDDを完全に置き換えていないのはなぜですか？ これに対する重要な抑止力はコストです。 SSDの価格は以前よりも安くなっていますが、市場に参入したとき、 HDDはまだ安いオプションです. SSDは、ハードドライブの価格と比較して、ほぼ3倍または4倍のコストがかかる可能性があります。 また、ドライブの容量を増やすと、価格がすぐに上がります。 したがって、それはまだすべてのシステムにとって経済的に実行可能なオプションにはなりませんでした。

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SSDがHDDを完全に置き換えていないもう1つの理由は、容量です。 SSDを備えた一般的なシステムは、512GBから1TBの範囲の電力を使用できます。 ただし、すでに数テラバイトのストレージを備えたHDDシステムがあります。 したがって、大容量を検討している人々にとって、HDDは依然として頼りになる選択肢です。

制限事項

SSDの開発の背後にある歴史、SSDの構築方法、SSDが提供する利点、およびSSDがまだすべてのPC /ラップトップで使用されていない理由を見てきました。 ただし、テクノロジーの革新にはすべて、一連の欠点があります。 ソリッドステートドライブの欠点は何ですか？

1. 書き込み速度– 可動部品がないため、SSDはデータに即座にアクセスできます。 ただし、レイテンシーのみが低くなります。 ディスクにデータを書き込む必要がある場合は、最初に前のデータを消去する必要があります。 したがって、SSDでの書き込み操作は遅くなります。 速度の違いは、平均的なユーザーには見えない場合があります。 ただし、大量のデータを転送する場合は非常に不利です。

2. データの損失と回復–ソリッドステートドライブで削除されたデータは完全に失われます。 データのバックアップコピーがないため、これは大きな欠点です。 機密データの永久的な損失は危険なことです。 したがって、SSDから失われたデータを回復できないという事実は、ここでのもう1つの制限です。

3. 費用 - これは一時的な制限である可能性があります。 SSDは比較的新しいテクノロジーであるため、従来のHDDよりも高価なのは当然のことです。 価格が下がっているのを見てきました。 おそらく数年以内に、コストは人々がSSDに移行することを妨げるものではないでしょう。

4. 寿命 - 以前のデータを消去することにより、データがディスクに書き込まれることがわかりました。 すべてのSSDには、設定された数の書き込み/消去サイクルがあります。 したがって、書き込み/消去サイクルの制限に近づくと、SSDのパフォーマンスに影響を与える可能性があります。 平均的なSSDには、約1,00,000回の書き込み/消去サイクルがあります。 この有限数により、SSDの寿命が短くなります。

5. ストレージ - コストと同様に、これも一時的な制限になる可能性があります。 現在のところ、SSDは小容量でしか利用できません。 大容量のSSDの場合、多額の資金を投入する必要があります。 十分な容量を備えた手頃な価格のSSDを手に入れることができるかどうかは、時が経てばわかります。