自作PC初心者の館 SSD編①

技術的な話や仕組みについては簡単に

主にSSD紹介などで使われる用語など解説します。

上の図はM.2 SSDと2.5インチSSDです

 

コントローラSSDの基本的な制御をする場所。同じNANDを使用していてもここが変わると性能が変わってくる

 

NANDフラッシュメモリデータを保存する場所。SSDの読み書き速度や耐久性に関わる。SLC、MLC、TLC、QLC…と種類がある。

NAND SLC MLC TLC QLC
書き込み速度 とても速い とても速い 速い 遅い
読み出し速度 とても速い とても速い 速い 速い
応答速度 とても速い 速い 速い やや遅い
耐久性(TBW) とても高い 1200~ 600~ TLCより低い
価格 とても高い SLCより安価 現実的 TLCより安価

性能評価は各NANDの素の性能での比較です。

SSD製品では、コントローラやキャッシュ制御によって公称速度に大きな差が出ない場合があります。
しかし、キャッシュ切れ後の性能はTLCとQLCで大きく差が出ます。

QLCだと酷いものではHDD以下の書き込み速度になったりします。まあ厳しい意見を述べていますが、

一般的な使用状況ではキャッシュ切れすることはなく、容量に余裕のある段階では100GB程度でキャッシュ切れするような製品はありません。

自作パーツとしてはほぼTLCかQLCの選択になります。

価格ではQLCの方が安いはずですが実際はほとんど差が出ていないためTLCの製品を選択するほうが無難です。

耐久性はTLCで1TB当たり600TBの総書込容量ありよほどの特殊な使用条件でもない限り品質保証期間中に使い切るのは難しいです。

600TB使い切るには毎日100GB書き込みで16年くらい必要です。品質保証の5年のほうが遥かに短いです。

またTBWを超えたからといっていきなり故障するわけでもありません。経年劣化の故障の可能性のほうが高いです。

 

DRAMキャッシュ:一時的にデータを保管する場所…だけではありません。「一時保管もするが主目的は別」です。

NANDのどこに何を保存したかのデータマップの保存場所です

それ以外にも読み書き制御に関する働きもあるようです。

DRAMレスの場合はメインメモリにこのようなデータを保管します。これをHMBと呼びます。

また、NANDに直接保存する場合もあります。

レビューなどでよくSLCキャッシュという用語が出てきますが

これはSLCが搭載されているのではなく擬似的にSLCの書き込みをすることによって高速に書き込みを行い、

コントローラ制御によってデータの振り分けが後から行われるのです。

SLCキャッシュの容量は可変なので明確にする意味はあまりありません。

というかすべての範囲を擬似的にSLC書き込みすることができるので制御するコントローラ次第です

一般的にDRAM搭載は高性能品ですが、最近はコントローラ性能の向上により、DRAMレスでも高性能な製品が増えてきています。

 

オススメSSDの時に純正NANDメーカーと言っていましたが、

現在、NANDフラッシュメモリを大規模生産できるメーカーは世界でも限られています。

NAND製造工場建設には数千億~数兆円の資金が必要でそれだけで技術力、資金力、信頼性のあるメーカーと言えます。

また無料の純正ユーティリティによりディスク管理、クローンやバックアップ、ファームウェア更新などできる製品もあります。

 

純正NANDメーカー

・KIOXIA(日本)※Western Digitalと共同生産

・Micron(アメリカ)※Crucialブランド

・SAMSUNG(韓国)シェア1位

・SK hynix(韓国)※Intel SSD部門買収 Solidigm

・Western Digital(アメリカ)※SanDisk買収→2025/02分社化 

 今後はSanDiskブランドで販売するかと思ったけどよくわからん状況 

 →SanDiskブランドへ移行しました

・YMTC(中国)

 

ここに名前のないSSDメーカーはNANDを購入して組み立てているメーカーです。

 

それらの中でも高品質を提供して生産管理からどこのNANDを使用しているか明確にしているメーカーもあります。

 

また通称「SSDガチャ」と呼ばれる
同じ製品名でも、時期によって使用NANDやコントローラが変更されることがあります。

最初は高品質部品を使用していても、後からコスト削減版へ変更されるケースもあります。

これがSSDの少し怖い部分ですね。