★図解★SSDとは？—初心者向けに特徴・構造・購入ポイントを総まとめ

今更ながらお勉強。

頻繁に耳にするようになった『SSD』という言葉。なんとなく速いことは知っているが、どういう構造かは知っていない…。なので、“SSDとは何ぞや”を最初からお勉強してみます。

『SSD』とは？

そもそも、『SSD』とは『Solid State Driveソリッドステートドライブ』の略称です。

SSDはHDDハードディスクドライブと同じで、記憶装置と呼ばれるものです。つまり、データを保存しておく“保管庫”ということ。その中でも、半導体素子メモリーを使った記録媒体のことを『SSD』と呼ぶ…ってことです。

SSDの特徴

SSDの特徴を簡単にメリット・デメリット形式で、下記のようにまとめてみました。

SSDの消費電力と突然死については、一概に言えない部分があったりします。

ちなみに、SSDにも寿命は当然存在しており、『TBW（Total Byte Written）』という総書き込み容量（寿命）を示す指標が存在しています。ちゃんとしたメーカーなら、製品サイトにTBWが記載されているので、これをSSDの寿命の指標にして購入するのがベター。

SSDの構造

SSDの構造はすーっごく簡単なので、図にしてみました。

これら5つの部品（コンポーネント）によって、SSDは構成されています。本当にシンプルな構成なので、興味がある人はSSDを分解してみてもいいかも…。

【A】インターフェース

インターフェース（コネクター・端子）とは、SSDとPCなどのデバイス側（ホスト側）とをつなぐ部分のことです。

主なインターフェースには、

• IDE：旧式の規格で現在では使われない
• ZIF：旧式の規格でiPodなどで使われていた
• SATA（Serial ATA）：IDEの後継規格で現在の主流
• SAS：SCSI規格の一種でエンタープライズで利用
• PCIe：NVMe規格のSSDはこれを利用
• USB：外付けSSDはこれを利用

があり、近年ではSATA 3.0（これもちょっとレガシーだが）や、PCIeが使われています。USB接続のSSDは、ポータブルSSDなやつですな。SASはエンタープライズ向けなので、個人利用ならスルーで大丈夫なはず。

インターフェースによって、転送速度も変わってくるので、購入時は当然チェックが必要な項目になってきます。

【B】筐体

筐体とは、言うなれば“SSDの物理的な規格”という感じです。要するに、形状の違うSSDがこの世には存在しているということ。

筐体の規格	インターフェース
1.8インチ	SATA ZIF
2.5インチ	IDE SATA
M.2	PCIe SATA
U.2	PCIe
PCIe AIC	PCIe
mSATA	SATA

SSDの筐体規格と主な接続インターフェースの相関表。

最近だと、M.2筐体のSSDが主流になりつつありますが、転送速度の遅いSATAと転送速度の速いPCIe（NVMe）が混在していることに注意。これらにはちゃんと“見分け方”があるので、こちらは別の記事（話すと長くなるので）にします。

【C】NAND型メモリーコントローラー

NAND型メモリーコントローラーとは、SSDの中心部分で、これでSSDの良し悪しが決まると言ってもいいレベルで重要なファクターです。

コントローラー部は、SSDのコア（核）な部品で、読み書き・耐久性・不良ブロックの処理などの超重要なお仕事をしています。まさに、性能や信頼性を評価するキモ。

NAND型メモリーコントローラーの有名どころはいろいろですが、個人的にはIntelとSamsungが良きだと思っています。

SSDでプチフリが起こると言われていたのも、コントローラーが原因。昔はJMicron製やSandForce製のコントローラーでプチフリが発生していた。でも、そんなのは今は昔で、SSDでプチフリなんて、もはや過去の出来事です。気にしなくてOK。

【D】DRAMキャッシュメモリー

DRAMキャッシュメモリーとは、キャッシュ、つまりデータを一時的に保管しておく場所のことです。

このキャッシュメモリーがあることにより、ランダムアクセス（並んだ順序とは無関係なデータのアクセス）が高速化されます。ただ、安価なSSDには、このDRAMキャッシュメモリーが搭載されていないのが常…。

SSDに絶対的に必要な要素ではないキャッシュメモリー。ただ、ランダムアクセスの速度が変わってくる以上、このキャッシュメモリーの有無も、高速なSSDを選択する上では重要なファクターになってきます。

【E】NAND型フラッシュメモリー

NAND型フラッシュメモリーとは、実際にデータを保存しておく“容量”な部分です。

このNAND型フラッシュメモリーのタイプには、SLC・MLC・TLC・QLCが存在しています。このワードは聞いたことがある人も多いはず。

タイプ	セルのビット数	耐久性	価格
SLC	1bit	高	高価
MLC	2bit	中〜高	中〜高
TLC	3bit	低〜中	安〜中
QLC	4bit	低	安価

主なNAND型フラッシュメモリーのタイプ。

データは2進数（0と1）で扱われ、そのデータを1つの箱に入れるイメージ。なので、入れる箱を増やせば大容量になります。

ただ、その大容量化にも物理的な限界が来てしまうので、最近では『マルチビットセル』と『3D NAND』という2つの技術が用いられ、より大容量なSSDが作られています。

SSD購入時のポイント

簡単ではありますが、これらのSSDの構造を踏まえて、より高速なSSDを購入したいならば、

• インターフェースはPCIe
• 筐体はNVMe規格のM.2
• NAND型メモリーコントローラーは信頼性の高いメーカー
• DRAMキャッシュメモリーは256MB以上
• NAND型フラッシュメモリーはSLC・MLCで大容量

ここまでで話していなかったのですが、SSDは容量に比例して高速になる（同時に多くのフラッシュメモリーに書き込めるため）傾向があります。なので、容量の大きいSSDを選ぶのが理想。また、本当はSLCが良きですが、コスパ的にはMLCが良い落とし所な気がします。

まとめ「SSDは単純な構成だけど超絶高速だ！」

もう一度、SSDとは何かを要点だけまとめると、

• SSDは半導体素子メモリーを使った記録媒体
• HDDより高速で耐衝撃性にも優れる
• SSDは主に5つの部品から構成されている
• 高速なSSDが欲しいならNVMe規格のM.2 SSDを選ぶ

という感じです。

おまけ

おわり