SandForce製コントローラ搭載SSDの補足(中上級者向け)

2013年2月25日

SSDの耐久力やTLCの記事への追加情報。

最近のインテルSSDにも搭載されている、SandForce製コントローラ(砂コン)について、補足情報を某T◯kaQさんより受信したのでおすそ分け。PC初心者向けの解説は無しで、形成以外はほぼ原文の転載で参ります。

Tak◯Qさん了解済の部分のみ。

砂コンに関してはマニアック過ぎるので、興味が無ければ2つ目の見出し、HDDとSSDの特性の違いをどうぞ。専門用語が多いので中~上級者向きでしょうな。

関係無いけれど、強引にTakaQさん(コメント常連殿)繋がりで。当ブログのコメントでお楽しんでいたなら、当ページ最下部付近のおまけをどうぞ。妙な動画を頂戴しております。

以下、ほぼ転載。

 

SandForce製コントローラに関する興味深い情報

IntelのSSDが520、330、335とコントローラがIntel純正では無くSandForce製(よく変態さんに砂コンは~って叩かれるアレ)になっているが、これに関する興味深い情報。

砂コン使用SSDはちょうどSSDの容量分書込むと速度低下する?

価格comユーザーによるメーカー並みの凄い検証 60回ってなんぞw

価格.com - 『SSD第19幕:intel335(330後継)の実力を知る』 インテル 335 Series SSDSC2CT240A4K5 流浪のテスターさんのレビュー評価・評判
http://review.kakaku.com/review/K0000434136/ReviewCD=558732/#tab

で、この速度低下、実はNANDの寿命を伸ばすための仕様である模様。

英文なんですが

Sandforce Life Time Throttling
http://www.xtremesystems.org/forums/showthread.php?272545-Sandforce-Life-Time-Throttling

私の英語力ではかなり怪しいですがw要約すると、

砂コン製品では製造ベンダーによって有無はあるが、Sandforce Life Time Performance throttling なる使用時間に対して書き込み量が多いと書き込み速度を落とす(速度を落とす=書込頻度を下げてNANDの寿命を伸ばすでいいかと)機能が実装されていて、ベンチをかけ過ぎると速度低下が発生し、しかもここで下がった速度はSecure Eraseしても回復することがなくて、予め決められている使用時間が経過しないとダメ的な…

この「一定量書き込むと速度低下」の部分がベンチ変態属性の方々に常々叩かれるようですが、NANDの寿命を伸ばすための仕様と考えるなら一般使用者としてはアリでしょう。

 

HDDには無いSSDの特性のまとめ

で、ここからはもそっと初心者向けの基本情報いいますか、SSD使う上で知っとくとちょっとだけ得するかも知れないHDDには無いSSDの特性のまとめをダラダラと。

google先生に聞けばどれもそこらじゅうにSourceが転がってるような話を単に私が取捨選択してまとめただけですが。

特性のおさらい

HDD:まんま上書きOK

ヘッドでプラッタ上のフラグを0にするか1にするかだけなので、読込も書込も削除も速度はほぼ同じ。

ただし、ヘッドのついたアームが物理的に動いて回転するプラッタ上からデータを拾うので、データが散在していると各データの存在する位置へアームが頻繁に動いて移動しなければならず、ランダム読み書きが桁違いに遅い。

SSD:まんま上書き不可

要はフラッシュメモリなので、まっさらのところに書く場合は問題ないが、既に別のデータが書かれているところに書く場合、まず既存のデータを削除した後に書込しないといけないので一行程分増えて遅くなる。

ただし、HDDのアームとプラッタのような物理的な動きではなく、半導体上の電気的な処理なので格段に速い。

考察

これらを頭に置いてSSDのキモとなると思われる以下の3つ機能を考察する

1.ウェアレベリング ← SSDコントローラ側の機能

書き込み回数の多いセルのデータを少ないセルへ移動したり、あまり書き込まれていないセルから優先して使うようにするなど、各セルの書き込み回数が偏らないよう平均化してNAND全体の寿命を延ばす。

2.ガーベッジコレクション ← SSDコントローラ側の機能

SSDのコントローラー自身がより書き込みやすいよう、メモリブロックを整理整頓するなどして最適化、同じではないがOS機能でいうところのデフラグのようなことを行う。

3.トリム ← OS側の機能

OSで論理削除されたデータをコントローラに通知してウェアレベリングやガーベッジコレクションのデータ保持対象から除外させる。

で、この中でも一番のキモになるのが「3」のトリム(Trim)機能だと思われ。

なぜかというと、SSDはデータがOSから論理削除されてもSSD上で物理削除されないので、トリムが有効な環境でないと、既にOS上では削除されたゴミデータが無駄にSSDの中で移動し続け寿命を無駄に減らすわ、書込が遅くなるわで百害あって一利無しの状態になる。

SSDに敢えて大きめの空き領域を持たせておくことで、「1」や「2」のウェアレベリングやガーベッジコレクションはしやすくなるというか、寿命増大や速度低下抑止の効果が大きくなるが、いずれにしても「1」、「2」による移動のためのブロックコピーは必ず発生してしまうので、トリムを行なっていなければSSDのコントローラはOSのファイルシステムから見えなくなったゴミデータでもせっせとコピーをし続けることは確か。

たまたまものすごい偶然でOSがピンポイントでゴミデータのあるアドレスに新規書込みの命令を出せば、新規データ書込の前行程でゴミデータが削除されるので、そのアドレスにあったゴミだけは消えることになるが、それも結局OS上からは見えないので確かめようがない。

逆に言えばこのOS側から意図的且つ明示的にSSD上の物理データを消すようコントローラに命令を行なってゴミデータを消すのがTrim機能。

補足と参考

現状Trim機能を備えているOSはWindowsならば7以降からになるので、XPやVistaでSSDを使うのはわざわざハンディキャップを背負って使っているようなもの。

ただし、SSDベンダーがXPやVistaでも強制的にTrimを発行できるツールを提供している場合があり、これの代表的なものがIntelのToolbox

つまり現状、XPやVistaでSSDを使うなら鉄板どころかIntel製SSD一択だと思われる。


以上、ここまでがほぼ転載。さすがSSD変態ですな。分り易いまとめ。

次回、来週の月曜は「GeForce GTX Titanに関するグラボ変態情報」を垂れ流したいので、了解戴けるなら適当にOKメールの発射をお待ちしております。>TakaQさん

 

BTOパソコン.jp コメント機能について(おまけ)

年末年始の連休中に復旧すると予定しつつも既に2月下旬。

戻せない原因は私の時間的な都合も有るけれど、サーバに詳しい人に見てもらうと、どうやらデータベースに問題が有るらしく、ここが復旧出来なければ始まらないとの事。

解決するには、当ブログのシステム(CMS、Movable Type)を再インストールすると手っ取り早いというか、現状私に出来る事はその程度。いつとは言えないけれど、サーバを借り直してやるしかございません。私も一人で書き続けるのは256%以上飽きております。

コメント欄がどのような雰囲気か、過去ログを見なくとも一発で分かるかも知れないデタラメな動画を戴いたので紹介。有難うございます>VCICさん

動画は私のアカウントでアップロードしており、問題が有り正式な削除依頼が来たなら対応予定。数年前に流行ったMAD動画らしく、一般ユーザにはこちらがお勧め。

嫁のメシがマズイ エースコンバット編 - YouTube
http://www.youtube.com/watch?v=8aAJhRZz3OY

リンク用ソース

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BTOパソコンの元修理担当。ハードウェアに超詳しいワケではありませんが、どうしたら故障するのか何となく解るので壊れにくいパソコンを紹介します。