PINUPS - 上田新聞 blog版

すぐに300MB/s超えのが出てくるかと思いましたが、
コントローラの開発が大変みたいですね。
HDDはプラッタ、SDDはコントローラ次第というところでしょうか。

SSDでは読みだし/書き込みのデータレートを上げるためには
基本的にメモリチップをたくさん並べてデータ幅を広げるのですが、
そうするとデータ消去時の単位（ブロックサイズ）がますます
大きくなって書き込み時の制御がもっと大変になるんですよ。
（消去時の単位：ブロックサイズは元々、読みだし/
書き込み時の単位：セクターサイズよりだいぶ大きい）

と言うわけでSSDでもデータレートを上げるのは
そんなに簡単では無いと思います。

製品情報のHDTuneやIometerの結果は、JMicron搭載SSDを圧倒していますね。
これらの結果の読み方を理解できてる人が少ないという問題はありますが…

個人的にはメーカー２年保証という点すごいと思いました。

4KBランダムの結果がすばらしいですよね。
INTELよりはだいぶ劣るけど128GBで3.5万円程度というのは食指が動いてしまう。

とはいえ、SSDは使用しているとどんどん速度が遅くなるらしいのでそれをなんとかしてほしい。
http://www11.atwiki.jp/flashssd/pages/67.html

SSDはインターフェースこそハードディスクを真似していますが、
内部のデータを管理するやり方がハードディスクとはまったく異なります。
ハードディスクもSSDも長期間使っているとだんだん古い（ゴミ）データが溜まり、
ファイルが断片化してくるのですが、SSDに取って問題なのはゴミデータであり、
ハードディスクに取ってはファイルの断片化なのです。

ディスク・デフラグツールはハードディスク上のファイル断片化を修復しようとしますが、
そのやり方はSSDに取ってはゴミデータを撒き散らされる事になってかえって
有害なのです。

つまりOSが使うファイルシステムが元々ハードディスク用に設計されたものであって、
SSDの事はこれまではまったく考慮されていませんでした。

この問題はOS自身がハードディスクとSSDを見分けて、違うやり方でコントロールして
もらわないと基本的にどうしようも無いのですが、Windows7からようやく
それがある程度は実現しそうです。

参考 http://ascii.jp/elem/000/000/203/203235/

CMFSSD-128GBG1Dについてはここのサイトが一番詳しいと思います。Samsungのコントローラーであることは、SSDの内部写真で確認できます。

http://www.links.co.jp/items/corsair-ssd/cmfssd128gbg1d.html

>すぐに300MB/s超えのが出てくるかと思いましたが

SSDコントローラ以前に、SATA2の理論値が300MB/sなので
SATA3が出てこないことにはどうしようもないんでは。

X-25Mが使ってしばらくすると速度遅くなるだとか、OCZ Apexのランダム性能が低下するだとか、なんだか最近ＳＳＤの新たな弱点が報告されていますね。買おうと思っていたところなので、困惑しています。
http://pc.watch.impress.co.jp/docs/2009/0212/hirasawa014.htm

SSDはその構造上（NAND Flash Memoryを記憶メディアに使ってる限り）
出荷直後が最もライト性能が高く、しばらく使用してほぼディスク全体を
一度でも使ってしまうと（本当のブランク・セクターが無くなると）
目に見えてライト性能が低下します。シーケンシャル、ランダム共に。

つまり
>SSD側のコントローラの書き込みアルゴリズムなどが要因で、
ある程度の期間使用すると速度が低下する場合がある

のではなくNAND Flash Memoryを使っている限りどんなSSDでも確実にそうなります。
この状態に一度なると不要なファイルを消去してOSから見た空き領域を増やしたり、
フォーマットしたり、デフラグしたり何をやっても無駄です。（OSからの操作では）

それを回避あるいは修復するためにはSSDに固有の命令を使って
セクターの内容を消去するようなメーカー製のツールが必要なのですが、
そのようなものは今のところユーザーには提供されてないみたいですね。

なお、Windows7になれば上に書いたようにOSからの操作で
復活させられるようになるかも知れません。

なるほど。
しかし全セクタに一度書き込む度にそのような手順が必要となると、
現実的じゃないですね、、、。

windows7でそのような機能が搭載されたとしても、
今度は寿命が心配になってきます。

全セクターに対して書き込みが起こる度にそういう一種のガーベッジコレクションを
手動でやらなくてもOSが適切にSSDに通知してくれさえすればSSDが適宜、
ブランク・セクターを作っていく方法は有り得ます。

どう言う事かと言うとハードディスクは通常、クラスターと言うセクターを幾つか
まとめたものを単位にして管理されてるのですが、どのクラスターが既に
不要となった古いデータを保持しているのかハードディスクあるいはSSDからは
これまで全く分からなかったのです。

ハードディスクに対しては古いデータの上に直接（消去と言う前処理無しに）
新しいデータを上書きできるのでそれは大した問題では無かったのですが、
SSDに取ってはどれが既に不要となった古いデータなのか分からないのは大弱りです。

前もってガーベッジコレクションをするためには消しても良いセクターを知る必要がありますが、
これまでは特定のセクターのデータが書き換えられない限り、消しても良いセクターが
どこにも存在しなかったのです。

既に不要となった古いデータを保持しているクラスター、即ちセクター集団をその都度、
OSのファイルシステムがSSDに対して通知してくれるようになればガーベッジ・コレクションは
格段に楽に行えるようになるはずです。

ただ、Windows7が用いる新しいインターフェースで本当にそうなるのかどうか
私にも良く分かりません。

消してもよいセクタがわからんならデフラグもできんよ。

誰から見て分かるのか？　が問題なんですよ。

ファイルシステムからなのかデフラグ・ツールからなのか
それともハードディスク/SSD自身からか？

もうちょっと補足しておきますとHDDとSSDでは
工場出荷時の中身（データ内容）がまるで違います。

HDDではすべてのセクターにIDが振られ、
"00"データなどが書き込まれた（物理フォーマットされた）
状態で出荷されますが、SSDではほぼすべてのページ
（NAND Flash Memory内のセクターに相当する単位）
が完全なブランク状態で出荷されます。

つまりどのページもまだどのセクターになるのか未定です。

SSDは「最初のセクタ書き込み」と「一度でも使ったセクタの再利用（上書き）」の
コスト差が非常に大きいということなんだろか。（HDDはこの差があまりない？）

だとすると、SSD性能は「全セクタを一度使用した状態」でのデータも合わせて
比較するのが本来の形かも知れませんね。
（OS/ファイルシステム依存のブレが大きくなるかもしれないけど）

HDDは読み込み、書き換えの2動作。
NANDフラッシュは、読み込み、消去、書き込みの3動作。

そして消去が遅いから、一回使用した後の領域への書き込みは遅くなる。

今までのファイルシステムや、ディスクコントローラはHDD前提なので、
消去だけしておくと言う動作が想定されていない。

補足説明ありがとうございます。
HDDの動作とSSDの動作（NAND Flash Memoryの特性）、
OSのファイルシステムの動作が絡まった話なので
どうにも他の人に説明するのは難しいです。

結局のところ、HDDのセクターはいったん工場から出荷された後は
どこまでもデータが書き換えられ続けるだけ。
セクターIDは常に同じものが保ち続けられる。

SSDのページはセクターIDとデータが一緒に書き込まれては
データが古くなったら消されるサイクルが繰り返されると言えるでしょう。

ただ、消去動作は書き込みよりずっと時間が掛かる上に
16ページとか32ページなどがまとまったブロックと言う単位でしか
消せないので既に不要となったデータが書き込まれたページのみで
まとめるガーベッジコレクション動作が事前に必要となって
とても面倒くさい（コストが掛かる）動作と言えます。
（実際には必要なデータを持ったページを他のブロックにコピーして退避する）

これとFlash Memoryに対するウェアレベリングの必要性が絡まって
SSD上の論理セクター番号（ホストPCがしてしてくるセクター番号）と
Flash Memory上の物理アドレスには通常、一定の対応関係が
まったく存在しないと言う事になります。