フラッシュSSDのパフォーマンス上の危険性
フラッシュベースのソリッドステートドライブ（いわゆるフラッシュSSD）のパフォーマンス品質については、Web上で議論が交わされてきました。最新製品のピークパフォーマンス数値は概して非常に高いもの（スループットレベルは250MB/秒近く、I/O処理は1秒あたり最大数千回）ですが、実際のパフォーマンスは大きく異なる可能性があります。実際、時間の経過とともに、安定したパフォーマンスにより、従来のハードドライブの方が高速なレベルにまでパフォーマンスが低下することさえあります。
今日のSSDは、フラッシュテクノロジーの恩恵と弱点を同時に受けています。しかし、パフォーマンスの低い製品を除けば、IntelとSamsungの最新世代製品は、欠点よりも潜在能力がはるかに優れていることは間違いありません。
パフォーマンスとは何ですか?
フラッシュSSDと比較すると、ハードドライブのパフォーマンス評価は比較的シンプルです。デスクトップとノートパソコンの両方のドライブについて、スループット性能（MB/秒）とアクセス時間（ミリ秒）を把握すれば良いのです。場合によっては、サーバーやワークステーション製品のI/Oパフォーマンス分析も検討してから決定を下す必要があります。電力効率はますます重要になっていますが、最も重要なパフォーマンス指標は電力効率です。
アプリケーションベンチマークは、代表的な動作シーケンスをシミュレートすることで、実環境におけるパフォーマンスを評価するのに役立ちます。ハードドライブのフォーマット（3.5インチ/2.5インチ）、記録方式、データ密度、スピンドル速度は、歴史的にパフォーマンスに最も大きな影響を与えてきた主要なパラメータです。これらを除けば、インターフェース帯域幅やキャッシュサイズなどの残りの要因は二次的なものです。
フラッシュSSDは違う
基本的に、ハード ドライブはデータを順次読み書きすることに最適です。ランダム操作に対処するためにヘッドの位置を変更する必要があるほど、スループットと 1 秒あたりの I/O 操作の両方の点で速度が低下します。
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ここでフラッシュSSDの真価が発揮されます。物理的なコンポーネントを移動させるのではなく、メモリアレイ内の適切な位置を選択するだけで済むため、アクセス時間が非常に高速です。さらに、最新製品は、デュアル/トリプルチャネルRAM構成やRAIDテクノロジーと同様に、フラッシュメモリを複数のチャネルに並べることで、従来のハードドライブの約2倍の最大スループットを実現しています。I/Oパフォーマンスの分析から、フラッシュSSDに使用されているフラッシュコントローラの高度なインテリジェンスが明らかになります。フラッシュコントローラは、フラッシュセルのウェアレベリングを実現しながらパフォーマンスを最大化する必要があるからです。
ブラックボックス
フラッシュ SSD は複雑になるにつれ、正真正銘の「ブラック ボックス」ともなりました。データの物理的な場所と保存方法は、データの保存方法を想像しやすいハード ドライブほど単純ではありません。NAND フラッシュ メモリのタイプを確認することで、フラッシュ SSD がシーケンシャル読み取りに優れているだけなのか、高い書き込みおよび I/O パフォーマンスも提供できるのかを予測できます。シングル レベル セル (SLC) フラッシュはより高速なタイプで、セグメントごとに 1 つの情報チャンクを保存するため、高速です。ただし、SLC は高価で、主流のデバイスでも高価すぎることがよくあります。マルチ レベル セル (MLC) フラッシュは、ますます人気の高い代替手段です。これは、複数の電圧レベルを使用してフラッシュ セグメントごとに複数の情報ユニットを保存し、より高い容量を提供します。
しかし、スマートコントローラと複数のフラッシュチャネルを組み合わせると、利用可能なリソースが不規則に使用されます。つまり、シーケンシャルなデータストリームが実際にはシーケンシャルに書き込まれることはありません。ファイルのサイズは数バイトから数ギガバイトまでさまざまであり、データは通常、書き込み、読み取り、消去、そして再び書き込みを繰り返すため、フラッシュSSDのパフォーマンスに大きな影響を与える可能性のある複雑さが増します。SSDの容量全体を使用すると、フラッシュコントローラがパフォーマンスを最適化するための選択肢が少なくなり、この問題はさらに顕著になります。幸いなことに、予防策を講じることができ、ファームウェアのアップデートも利用可能です。これらのアップデートにより、フラッシュコントローラは継続的に改善され、パフォーマンスの変動が軽減されます。これにより、将来のオペレーティングシステムがストレージ製品の特性に対応した新しいファイルシステムに対応し、動作できるようになります。
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