SSDとは

各NANDフラッシュ・メモリー・チップは、グリッドとも呼ばれる一連のブロックで構成され、各ブロック内に、ページまたはセクターと呼ばれるメモリー・セルのアレイ（配列）があります。各セルに格納されるビット数はさまざまですが、通常、シングル・ビット・セル（別名SLC（シングル・レベル・セル））、2ビット・セル（別名マルチ・レベル・セル（MLC))、3ビット・セル（別名TLC（トリプル・レベル・セル））、またはクアッド・ビット・セル（別名QLC）のいずれかに分類されます。各セル・タイプにはメリットとデメリットがあります。SLCは信頼性と高速性、価格の高さで知られていますが、QLCは価格がより手頃です。各グリッドは256KBから4MBまで保存できます。中央処理装置（CPU）は、ジョブのメモリーへの読み取りまたは書き込みのコントローラーとして機能します。サイズと消費電力が低くて済むことから、ノートPC、タブレット、スマートフォンに最適です。

不揮発性ソリッドステート・メモリーを使用するという点でSSDとHDDと似ていますが、従来のハード・ドライブやフロッピー・ディスクよりもはるかに高速です。HDDには、プラッターの回転と読み取り/書き込みヘッドの動きという構造的な遅延によって引き起こされる遅延とアクセス時間の問題が残ります。しかし、SSDには可動部品がないため、データにアクセスしてデータを保存するための遅延と時間が大幅に短縮されます。

Gartner（ibm.com外部へのリンク）社によると、SSDは、構造化データのワークロードをサポートするためのストレージ・プラットフォームとして登場しましたが、これはNANDフラッシュとストレージ・クラス・メモリー（SCM）のテクノロジーに関連したイノベーションによって促進されました。2025年までにすべてのオンプレミスITストレージの管理とサポート活動のうちの40％以上が、ストレージ・アズ・ア・サービスに変わると予測されています。実際2021年には5％未満だったこの数字は、現在増加傾向にあります。

フラッシュ・ストレージとは、フラッシュ・メモリーとも呼ばれ、データの書き込みと保存にフラッシュ・メモリー・チップを使用するソリッドステート・テクノロジーの一種です。フラッシュ・ストレージのソリューションは、USBドライブからエンタープライズ・レベルのアレイまで多岐にわたります。オールフラッシュ・アレイは、ストレージ・エリア・ネットワーク（SAN）のレガシー機能の制約を受けることなく、性能を最大化し、高速化するように設計されています。これらは、NVMeなどのマルチクラウド環境やストレージ・プロトコルにより適しています。最新のSSDの大半はフラッシュ・ベースであるため、フラッシュ・ストレージはソリッドステート・システムの同義語として使われる傾向があります。

内蔵ソリッドステート・ドライブは、その名前が示すように、コンピューターの内部に取り付けられ、マザーボードに直接接続されます。一方、外付けSSDは、外付けHDDと同様に、多くの場合、USB 3.0ポートに接続され、同様の目的を果たします。内蔵SSDは、標準SATA、IDE、m.2を介して接続します。一方、外付けSSDはUSB、eSATA、Thunderbolt接続を使用します。

SSDのフォーム・ファクターには主に次の2つのタイプがあります。

• mSATA III、SATA III、従来のSSD
• PCIeとNVMe SSD

mSATA III、SATA III、従来のSSD

SATA SSDはおそらく最も一般的ですが、ハード・ディスク・ドライブの代わりに取り付けることを目的として設計されているため、どちらかというとレガシー化してきているテクノロジーです。とはいえ、デスクトップPCなどのデバイスによっては、ベイ・アダプターまたはエンクロージャーが必要になることがあります。取り付けの容易さからSSDの採用が進んできましたが、このインターフェースはPCIeとNVMe SSDの導入により徐々に廃止されていく過程に入っています。mSATA III、SATA III、従来のSSDは速度が制限され、市場に出回っているより新しいバージョンのSSDと比較してスループットが低くなっています。

PCIeとNVMe SSD

U.2やM.2 SSDなどの新しいフォーム・ファクターは、不揮発性メモリー・エクスプレス（NVMe）と呼ばれるインターフェース・プロトコルを使用しています。これは、Samsung社、Intel社、Seagate社などのNVMエクスプレス・ワークグループの企業によって共同開発されたものです。NVMeはPeripheral Component Interconnect Express （別名、PCI ExpressまたはPCIe）を使用して、毎秒3000メガバイトを超える読み取り速度で、データ転送速度の高速化を可能にします。遅延が短縮されるため、このタイプのSSDはゲームプレイヤーやプレイステーションに最適です。これらのSSDには通常、過熱防止のためにヒートシンクが付属しています。

ハード・ドライブに関するIBMの歴史は、1950年代のIBM® 650 RAMACハード・ドライブまでさかのぼります。HDD（ハード・ディスク・ドライブ）は、回転する磁気ディスクとヘッドでの機械的な書き込みを利用してデータを取り扱います。最も一般的なフォーム・ファクターは、ノートPCとデスクトップにそれぞれ使用されている2.5インチ・ドライブと3.5インチ・ドライブです。ほとんどのHDDは、シリアルATAとも呼ばれるSATAインターフェースを使用しますが、特殊な用途のためにSerial Attached SCSI（SAS）またはファイバー・チャネル接続を使用する場合もあります。

SSD（ソリッドステート・ドライブ）はHDDと異なり、速度を落とす可動部品がないため、スループットが高いという点で非常に魅力的です。ただし、SSDユーザーはストレージ容量には妥協する傾向があります。大容量SSDも存在しますが、HDDに比べて高額です。

多くの組織は、フラッシュの速度とハード・ディスクの容量を組み合わせたハイブリッド・アプローチを採用しています。バランスの取れたインフラストラクチャーによって、企業はさまざまなストレージのニーズに適切なテクノロジーを適用することができます。また、完全にフラッシュに切り替えずに既存のHDDから移行する経済的な方法が提供されます。

- 高性能：SSDは、フラッシュ・ベースのメモリー・システムのため、ハード・ドライブに比べてスピード面でより効率的で、アプリケーションの実行、WindowsとmacOSの起動、またはファイルの転送に最適です。ただし、ストレージ容量が減少すると、SSDの速度は低下する可能性があります。

- 使いやすさ：SDDは取り付けが簡単で、可動部品がありません。サイズと重量の点から見ても非常にポータブルであり、MacBookやiPadなどの人気のあるモバイル・デバイスにとって非常に魅力的です。

- 耐久性と信頼性：回転毎分数（RPM）が高いことと機械部品が摩耗することにより引き起こされる過熱の問題は、長年に渡ってHDDの悪化と劣化を引き起こし、振動、落下、衝撃に対する脆弱性を生み出してしまいます。

- 書き込み回数の制限：SSDの主なデメリットは、SSDの寿命までの間の書き込み回数限られていることです。ただし、ウェア・レベリングやオーバープロビジョニングなどの技術によって、エンタープライズ・クラスのSSDは、長年に渡って継続的に使用できるようになります。

- コスト：SSDのストレージ・ユニット（ギガバイト（GB）、またはテラバイト（TB））あたりのコストはHDDよりも高価ですが、エネルギー使用量はSSDの方が低くなります。HDDと異なり、SSDはディスクを停止状態から起動状態にするために電力を消費しません。その製品設計により、企業はエネルギーにかかる費用を節約できます。