いつ壊れるかわからないHDDと壊れる時が確実に予測できるSSD

2020年頃には16TBのSSDが普通に出回ります。

つまりSSDの容量さえ増えればHDDを使う理由がまったくないというのが現状です。

 

SSDのSSはSolid Stateのことで、「駆動部品がない」くらいの意味です。これは真空管=HDD v.s トランジスタ=SSD という対比を意味しているようですが、厳密に言うと真空管も駆動部品がありません。

厳密にいうとHDDが相当するのはリレーでしょう。真空管もトランジスタと同じ電子部品ですし、トランジスタの「半導」体という状況をヒーターを使って真空中を温めることによって電子が移動できるようにしているだけです。

一方でリレーは機械式であり、オンオフが目視でわかるくらいです。HDDも蓋をあけてみればヘッダが動いているのがわかるので、その点ではHDDはリレーのような製品と言えます。

リレーコンピュータや真空管のコンピュータなんて実際に目にしたことはありません。授業でそういった時代があったと聞いたことがある程度です。

つまりHDDというのはもうそのくらい「古い」前時代的な技術の塊だと言えます。

真空管はもはや好みの世界でしか使われない HDDも「HDDの動作音がいい」という好みの世界になる

真空管の現在の用途はオーディオくらいでしょう。真空管がトランジスタと違うのは真空管が電圧駆動なのに大してトランジスタは電流駆動だからです。真空管は半導体でいうとFETに特性が似ています。

ギターアンプでも真空管搭載のものや、STAXというヘッドフォンメーカーなどのオーディオでも真空管が支持される理由は「真空管特有のやわらかい音、温かい音がする。半導体は硬い音がする」かららしいです。

はっきりいって好みの問題の世界だと思います。つまり真空管というのはもはやオーディオのように正解のない、好みの世界でのみ使われている部品になってしまっているわけです。

また冷戦時代にソ連が真空管を戦闘機に積んでいたのは有名は話です。これは電磁妨害などに耐えられるようあえて真空管を採用し、電磁妨害に弱いトランジスタを採用しなかったと米国は分析し、ソ連はトランジスタを超える高度な真空管技術を持っていると米国は恐れていました。実はそれはソ連の「はったり」であり、ソ連の戦闘機を鹵獲し分解してみたら単に初歩的な真空管回路を使っているのみでした。ソ連はお金がなく半導体回路が組めないところまで財政が追いつめられていて、本当は半導体を使いたいが仕方なく真空管を使っていたわけです。そしてほどなくしてソ連崩壊=財政破綻をしました。結局真空管というのはトランジスタを超える高度な部品にはなり得なかったわけです。単に半導体を使うお金がないから仕方なく使っていただけでした。

今も昔も、真空管がトランジスタを超えることはありえません。同様にHDDがSSDより優れている部品にはなり得ません。

あり得るのは「パソコンの電源を入れたときにハードディスクが回転しだす音がいい」、「ハードディスクに読み書きしているときのシーク音がいい」という好みの世界になってHDDが一定の支持を得るという展開です。でもそれは実用性の面ではまったくメリットのないことだと思います。

SSDは「容量あたりの価格」という問題さえ解決すればすべてにおいてHDDより上位に位置することになります。つまりはあとはお金の問題です。逆に言えば予算を気にしない人ならSSDにデメリットは存在しません。

SSDの欠点としてよく言われるのは、データを書き込んだまま10年間程度しかデータは保全されないということです。

これに対してHDDは100年もデータを保存できると主張されます。

ですがHDDを100年も壊れずに維持することができるでしょうか。

HDDは壊れるときは壊れる 予測は不可能

CPUやメモリ等と比べてHDDは購入されやすいPCパーツです。CPUやメモリはそうそう買い換えるものではありません。数あるPCパーツの中でも外付けHDDはパソコンに興味がない人でもテレビ録画用で購入するので需要が大きいです。

しかしHDDは故障しやすいです。いきなり壊れるのではなく、あるときから急に規則的なシーク音が発生し、一部が読めなくなります。そして時間が経つに連れてその読めない領域がどんどん増えていきます。

最後にはHDDを接続しているだけでパソコンの動作が重くなるのでHDDのケーブルを抜くことになります。

SATAになってからも同じで、やはりHDDというのは意外と早く壊れます。

ノートパソコンだとそれは顕著であり、私が保有しているノートパソコンのHDDの調子が悪くなってからすべてSSDに交換しました。

振動に弱いというのは振動を与えるとパソコンが起動しなくなるほど一気に壊れるということではありません。一度振動を与えると、少しずつその悪影響が顕在化してきます。

いわゆる潜伏期間のようなもので、HDDは振動を与えてしまうと一見正しく動いているように見えても本質的には故障しています。正常に動いているように見えても使っていくうちに徐々に顕在化し、時間が経ってから「壊れた」認識できるようになるだけです。

私は理論より経験を重視する方なので、要は実際使ってきて壊れたか壊れなかったのかを参考に判断します。2012年から買ってきたSSDは2016年時点でまだ一台もエラーが出ていません。

一方で、買ってから4年間の間にセクターエラーで壊れたHDDの数は過去にいくらでもあります。

結局のところHDDの弱点はいつ壊れるかが全く予測できないことです。壊れるときは1年で壊れるし、壊れないときは5年、10年以上保ちます。

SSDは壊れるまであとどのくらいか予測できる

一方でSSDというのは壊れる時期が完全に予測できます。要は書き換え回数で寿命が縮まるという科学的根拠が明らかになっているので、その書き換え回数が一定数に達したら交換すればいいだけです。

これは特に法人業務においてはとてもメリットです。書き換え回数を見積もっておけば何年後にSSDを交換しなければならないかがわかります。減価償却期間もそのようにすればいいですし、予算計画が立てやすいのがメリットです。

SSDの寿命測定は単に書き換えバイト数をカウントしているだけです。そのカウンタ値がそろそろ寿命の回数になってきたら取り替えるだけでいいわけです。

SSDはマイグレーションツールも充実しており、Cドライブごと新しいSSDにまるごとコピーすることもできます。

さくらインターネットのようなデータセンターにおいても、SSD対応のVPSが誕生してきています。データセンターからするといつ壊れるかわからないHDDより、そろそろ寿命というのが書き換えバイト数で明確にわかるSSDの方が扱いやすいでしょう。

SSDは使いきり電池のようなもので、電池が減ってきたらそろそろ交換と教えてくれるのと同様に、SSDも消耗してきたら事前に教えてくれます。そしたら交換すればいいだけです。

HDDというのは電池に例えると、昨日まで90%も電池残量があったのに、ある日急に1%に減ってしまったとか、0%になってしまったというような性質をもつ製品です。「昨日までは電池が90%もあったのに急に0%なんて」と思う人がほとんどでしょう。実際HDDというのはある日急にセクターエラーで読めないデータが発生するものです。

HDDは理論上100年間データを保持できるとしても、100年後に電源を入れたら本当に正常に動作するでしょうか。モーターとヘッダという駆動部品が入っているのにそれは難しいでしょう。

一方でSSDのデータ保持期間が10年ならそれまでに交換すればいいわけです。

運が良ければ100年持つけど、いつ壊れるかわからないHDD。一方で5年~10年くらいしか保たないけど壊れるまであとどのくらいかが確実にわかるSSD。業務的用途にしても個人的用途にしてもSSDの予測可能性の高さを選択するのが良いと思います。

まだまだ絶対容量の伸びしろが大きいSSDと頭打ちのHDD

3.5インチHDDの容量の限界は重ね書きをしても10TB~20TBと言われています。

他方SSDのNAND Flashダイは128層の3D QLC NANDを既に実現できていてあとは量産を待つだけです。128層のQLCだとNAND Flashダイ1枚で2Tbitを実現できるため256GBです。これを1つのBGAに16枚封入する技術が既に確立されているため1つのBGAだけで4TBを実現できます。さらに2.5インチSSDの基盤では8基のBGAを搭載することは容易です。一般的な4チャネル8CEコントローラでもこの8基のBGA(NAND Flashダイ16枚封入)を制御できてしまいます。Micronは16枚のダイを封入しても4つのCEで制御できるBGAを実現しています。

そうなると1ダイ256GB×16枚×8BGA=32TBを実現できてしまいます。2.5インチなら基盤の表面と裏面に8基のBGAを搭載可能なため、コントローラのチャネル数が増えれば128層3D QLC NANDでも64TBの実現は容易です。さらにこれが256層と増えれば128TBまで容量が増えます。

2.5インチサイズでもまだまだ十分な伸びしろがあるのがSSDです。一方でHDDは3.5インチと大型のスペースがあるにもかかわらず容量の微増を繰り返すのみでもうこれ以上の伸びしろがありません。

あとは価格が安くなればSSDはHDDに完全に勝つことになります。SSDは3ヶ月で1割安くなっているので、このまま行けば2021年くらいにはHDDより安くなります。「昔はHDDというストレージがあってね」と言われるくらいの、HDDがブラウン管テレビやVHSのようなものになってしまう日は近いと言えます。