性能向上や長寿命化に効果
SSDの「オーバープロビジョニング」とは? 仕組みとメリットを解説
SSDの「オーバープロビジョニング」を設定すると、使用可能な容量は少なくなるものの、それを補って余りあるメリットが期待できる。
SSDの一定領域を余剰領域として確保する「オーバープロビジョニング」は、SSDを制御する「SSDコントローラー」専用に、SSDの領域の一部を確保する。この領域(以下、オーバープロビジョニング領域)はOSからは全く見えない。平均的なSSDの場合、オーバープロビジョニング領域の容量は、通常であれば全容量の約7%だ。
オーバープロビジョニングを有効にすると、SSDの利用可能な容量が少なくなり、1GB当たりのコストが高くなる。結果としてストレージ領域を犠牲にすることになるため、その必要性に疑問を抱く人もいるだろう。
実はオーバープロビジョニングの主目的は、書き込み操作のパフォーマンス向上にこそある。
オーバープロビジョニングがパフォーマンス向上に効果
SSDと他種類のドライブとの間にある相違点は、データを上書きする前に、まず既存のデータを削除しなければならないことだ。残念ながら、この処理には時間がかかることが少なくない。SSDのデータ消去は「ブロック」という単位で実行する。ブロックは、複数のメモリセルを束ねた「ページ」をさらに複数まとめた処理単位だ。
ブロックの一部には、使用中のデータが含まれる可能性がある。そのためブロック単位でデータを消去する前に、有効なデータを別の場所に移動しなければならない。この移動操作と、その後に実行するブロック内のデータ消去には、一定の時間がかかる。空き容量が少なくなるほど、データの移動や消去が頻繁に発生するようになり、SSDの動作が遅くなりやすい。
オーバープロビジョニング領域は、書き込み操作を高速化する「書き込みキャッシュ」とほぼ同じように機能する。書き込み操作中に時間をかけてページやブロックを再配置する代わりに、オーバープロビジョニング領域を新しいデータの一時保存先に使用する。この領域内のデータは、不要なメモリ領域を自動的に収集して解放する「ガベージコレクション」によって消去されるまで保持される。
ドライブの寿命を延ばすための手段として、オーバープロビジョニングを生かそうとするベンダーもある。ブロックが故障したら、そのブロックをオーバープロビジョニング領域内の利用可能な領域に再配置する、といった具合だ。
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