フラッシュメモリのフォームファクタ、インタフェースなどを解説

SSDを購入、その前に知っておきたい最新メモリ技術と“価格問題”（2/4 ページ）

公開 2016年06月15日 12時00分

更新 2016年06月22日 12時30分

著者

Dennis Martin

[TechTarget]

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フォームファクタ

　サーバサイドフラッシュストレージ技術には、さまざまなフォームファクタがある。既に長い実績のあるものもあれば最近登場したフォームファクタもある。

ソリッドステートドライブ（SSD）　このフォームファクタは、従来型HDDと同じだ。SSDの標準的なサイズは、3.5インチ、2.5インチおよび1.8インチ。このフォームファクタでSSDの厚さはさまざまで、HDDと同じ厚さのモデルもあれば、0.2インチ（約5ミリ）の超薄型もある。

アドインカード（AIC）　このフォームファクタは、PCI Express対応スロットに装着する拡張カードだ。各種のサイズが存在するが、ハーフハイト、フルハイト、ハーフレングス、フルレングスを組み合わせたものか、もしくはロープロファイルと呼ぶサイズが一般的だ。

M.2　このフォームファクタは、フラッシュストレージを実装した組み込み型回路基板だ。サイズは幅が22ミリで、長さは30ミリから110ミリのものがある。特殊なPCI ExpressスロットまたはSerial ATAスロットに装着できる。M.2デバイスには片面あるいは両面に、フラッシュメモリチップを搭載したタイプがある。SSDやAICデバイスよりも消費電力が少ない。

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mSATA　mSATAは、M.2のフォームファクタと似ているが、携帯端末用のデバイスでサーバ向けではない。

Disk on Module（DOM）　これは非常に小さなモジュールで、マザーボードに直接装着する。ブートデバイスあるいは組み込み型アプリケーション用として十分な容量のフラッシュストレージを備えた製品が一般的だ。

NVDIMM（不揮発性DIMM）　このフォームファクタは、メモリバスのDIMMスロットに差し込むタイプで、DRAM（揮発性メモリ）と非揮発性メモリを実装している。非揮発性メモリだけで構成したNVDIMMもある。NVDIMMはメモリバスの速度（一般的にPCI Expressバスより高速）で動作するが、DIMM上で異なる種類のメモリを認識するには、マザーボードとBIOS／UEFIがNVDIMMをサポートしている必要がある。

コラム：NVDIMMとは

　NVDIMM技術は、DIMMスロットを使ってメモリチャネル上に非揮発性メモリ（NVM）を接続する方法だ。このメモリチャネルは、PCI Expressバスよりも高速に動作するため、ここに接続したストレージは高速な転送レートを実現する。NVDIMMにはDRAM、NVM（現行製品はNANDフラッシュ）および両者を組み合わせた形態を含む「NVDIMM-N」「NVDIMM-F」および「NVDIMM-P」という3種類に分類できる。ほとんどの場合、システムのBIOSが対応している必要がある。NVDIMMをフルにサポートするにはOSの変更も必要になる場合もある。なお、NVDIMM技術は「ストレージクラスメモリ」の定義に適合する。

　NVDIMM-NはDRAMとNVMの両方を含むDIMMだが、システムが認識するのはDRAMだけだ。そのため、一般的なDRAMの容量と遅延があるRDIMM（Registered DIMM）のように扱うことになる。NVMはホストサーバからメモリ上のアドレスを操作できず、DRAMのバックアップとしてのみ機能する。DIMM上には少なくともDRAMと同じだけの容量を確保したNVMがあるため、DRAM内にある全てのデータを保護できる。NVDIMM-Nは通常のDRAMと同じように動作するが、電源が遮断したときにDRAMの内容をNVMに保存する。なお、DRAMをNVMにコピーするための電力は、スーパーキャパシターが提供する。このデータ保護機能を実行するには、BIOSがNVDIMM-Nをサポートしている必要がある。なお、NVDIMM-Nは「NVRAM」と呼ぶこともある。

　NVDIMM-FはNVMだけで構成しDRAMを含まないため、「メモリチャネルフラッシュ」と呼ぶこともある。ブロック方式でストレージにアクセスし、NVMをメモリのアドレス空間にマッピングできる。NVMの容量は、一般的なSSDと変わらないが、遅延は通常のストレージよりもはるかに短く、数マイクロ秒あるいは数十マイクロ秒程度だ。

　NVDIMM-Pは、DRAMとNVMの両方を含み、NVDIMM-NとNVDIMM-Fの機能を同じモジュールに組み込んでいる。NVMは2つのエリアに配置している。1つはDRAMのパーシステンス（永続性）を提供し、もう1つはブロックストレージとしてアクセスできる。

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