ソリッドステートストレージ

ソリッドステートストレージ（SSS）は、可動部品がなく、電子回路のみを使用する不揮発性コンピュータストレージです。このソリッドステート設計は、磁性材料でコーティングされた可動媒体を使用する電気機械磁気ストレージという一般的に使用されている競合技術とは大きく異なります。^{[1] [2]} 一般に、SSSは同じ量のストレージに対してはるかに高速ですが、より高価です。^{[3] [4] [5]}

SSSデバイスは通常フラッシュメモリを使用しますが、バッテリバックアップのランダムアクセスメモリ（RAM）を使用するものもあります。デバイスにはさまざまなタイプ、フォームファクタ、ストレージサイズ、インタフェースオプションがあり、多くのコンピュータシステムや機器のアプリケーション要件を満たしています。^[4]

歴史的に、コンピュータシステムの二次記憶装置は、回転するプラッタ（ハードディスクドライブやフロッピーディスク）または直線的に移動するプラスチックフィルムのストリップ（テープドライブ）に塗布された表面コーティングの磁気特性を利用するために実装されてきました。このような磁気媒体と読み取り/書き込みヘッドを組み合わせると、強磁性コーティングの小さなセクションを個別に磁化することでデータを書き込み、後で磁化の遷移を検出することで読み取ることができます。データを読み取ったり書き込んだりするには、磁気媒体の正確なセクションが、媒体表面の近くを流れる読み取り/書き込みヘッドの下を通過する必要があります。その結果、データの読み取りまたは書き込みには、磁気媒体とヘッドの位置決めに必要な遅延が発生しますが、遅延は実際のテクノロジーによって異なります。^[6]

時間の経過とともに、中央処理装置（CPU）速度の向上が二次記憶装置技術の革新を促進してきました。 ^[7]そのような革新の1つであるフラッシュメモリは、電気的に消去および再プログラムできる不揮発性記憶媒体です。

ソリッド ステート ストレージでは、通常、デバイスの全容量よりも小さいチャンク単位でアクセスできるNANDタイプのフラッシュ メモリが使用されます。読み取り操作の最小チャンク サイズ (ページ) は、書き込み/消去操作の最小チャンク サイズ (ブロック) よりもはるかに小さいため、書き込み増幅と呼ばれる望ましくない現象が発生し、フラッシュ ベースのストレージ デバイスのランダム書き込み パフォーマンスと書き込み耐久性が制限されます。

一部のソリッドステートストレージデバイスは、（揮発性の）RAMとバッテリーを使用しており、バッテリーが電力を供給し続けている限り、システム電源がなくてもRAMの内容が保存されます。フラッシュベースのストレージはバッテリーの制限を受けませんが、RAMバックアップストレージはより高速で、書き込み増幅が発生しません。^{[3] [8] [9]}

ソリッド ステート ストレージには可動機械部品がないため、電気機械ストレージ デバイスのようにメディアを移動するために必要なデータ アクセスレイテンシがありません。これにより、 I/O操作速度 ( IOPS ) が大幅に向上します。さらに、ソリッド ステート ストレージは消費電力が少なく、物理的な衝撃耐性が高く、発熱が少なく、振動がありません。

電気機械式と比較すると、ソリッドステート デバイスは同じ容量でもコストが高くなる傾向があり、通常、電気機械式で利用できる大容量のデバイスは利用できません。

また、フラッシュベースのデバイスでは、フラッシュメモリの制限により、データの書き込みに使用されるプログラムと消去のサイクル数が限られているため、メモリの消耗により耐用年数が短くなります。このため、ソリッドステートストレージはハイブリッドドライブによく使用され、ソリッドステートストレージは、従来のセカンダリストレージの完全な代替品ではなく、頻繁にアクセスされるデータのキャッシュとして機能します。 ^{[4] [5] [10]}

ソリッドステートドライブ（SSD）は、パーソナルコンピュータ、組み込みシステム、ポータブルデバイス、大型サーバー、ネットワーク接続ストレージ（NAS）などの比較的複雑なシステムに二次ストレージを提供します。このような幅広い用途に対応するために、SSDはさまざまな機能、容量、インターフェース、物理的なサイズやレイアウトで製造されています。^[4]

ソリッドステートストレージは、リムーバブルメディアとしても利用できます。MMCやSDなどのメモリカードは、カード専用のポートに収まる形状になっています。USBフラッシュドライブはUSB経由で接続され、カードのように形状やサイズの制約を受けません。^{[2] [11]}

一般的に、SSDはシリアルATA（SATA）やPCI Express （PCIe）などの比較的高速なインターフェースと、 AHCIやNVM Express （NVMe）などの論理デバイスインターフェースを組み合わせて使用​​します。リムーバブルデバイスは、 1ビットSDインターフェースやSPIなどのよりシンプルで低速なインターフェースを使用します。^{[12] [13]}

• ドラムメモリ – 多くの初期のコンピュータでメインの作業メモリとして使用されていた磁気データ記憶装置
• i-RAM  – Gigabyte 社が製造した DRAM ベースのソリッド ステート ストレージ デバイス。SATA ハード ディスク ドライブとして動作します。
• 磁気ストレージ – さまざまな磁化パターンを使用して磁気媒体にデータを保存する概念
• RAMドライブ – オペレーティングシステムが二次記憶装置のように扱うランダムアクセスメモリのブロック
• シーケンシャルアクセスメモリ – 保存されたデータを順番に読み取るデータストレージデバイスの一種
• ウェアレベリング - フラッシュメモリなどの消去可能なコンピュータストレージメディアの耐用年数を延ばす技術

• ソリッドステートストレージ: テクノロジー、設計、アプリケーション、IBM、2010 年 5 月 4 日、Richard Freitas および Lawrence Chiu 著
• USB フラッシュのウェアレベリングと寿命に関する FAQ、Corsair、2007 年 6 月、2007 年 10 月 13 日のオリジナルからアーカイブ