SSD・HDDとは?PCパーツのストレージ選びで失敗しない方法とおすすめを初心者向けに徹底解説

SSD・HDDとは?PCパーツのストレージ選びで失敗しない方法とおすすめを初心者向けに徹底解説

ストレージは作業効率に影響します。用途別に最適な規格を選ぶことで、速度と容量と値段とのバランスをとりましょう。
CG制作や映像制作などのクリエイト用途の場合、例えば以下のようなストレージ構成が考えられます。

読み書きの頻度が高い(速度優先)・・・速度優先
1stストレージ「OS、ソフトをインストール(Cドライブ)」

→1TB 「SSD / NVMe M.2(Gen4 or Gen3)」

読み書きの頻度が高め(コスパ優先)・・・コスパ優先
2ndストレージ「制作中のCGデータを保存」

→2TB 「SSD / NVMe M.2(Gen3)」
→2TB 「SSD / SATA M.2」
→2TB 「SSD / SATA 2.5inch」

読み書きの頻度が低め(容量優先)・・・容量優先
3rdストレージ「制作済のCGデータを保存」

→8TB 「HDD / 3.5インチ Serial-ATA」

ストレージ構成は、BTOパソコン(ネット上で構成パーツを指定するだけで、組み上がったパソコンが自宅に届く)が参考になります。

3DCG制作のおすすめデスクトップPC(BTO)3選【初心者/中級者/上級者】

この記事では、ストレージの各規格について解説しています。
ストレージの容量を限界近くまで使用している状態だと、データ転送速度の低下や寿命の短縮などに繋がります。目安として、使用する容量の2倍を想定すると安心感があります。

HDD・SSDの基礎知識を身に着けて、自身の環境に最適なストレージを見つけましょう。おすすめの「SSD(M.2/2.5インチ)」「HDD(3.5インチ)」を紹介しているので、参考にしてください。

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ストレージ(HDD:遅い / SSD:速い)とは、データを保存しておく記憶装置のこと

ストレージとは:
データを保存しておく場所、機器(記憶装置)です。
画像や動画、テキスト、音声など様々なファイルを保存しておきます。

HDD(容量重視・低価格)とSSD(速度重視・高価格)との違い

ストレージには、「HDD」と「SSD」とがあります。以下の表で、それぞれの特徴を比較しています。

種類HDD
(Hard Disk Drive)
SSD
(Solid State Disk)
用途使用頻度の低いデータの保管に好適使用頻度の高いデータの保存に好適
基本的な容量中容量~特大容量小容量~大容量
価格比較的に低価格比較的に高価格
読み出し速度
(PC、アプリケーションソフトの起動など)
遅い速い
書き込み速度
(フォルダへのファイルコピーなど)
遅い速い
衝撃耐性衝撃に弱い
(物理的に稼働している部品があるため)
衝撃に強い
(電気信号でデータの読み書きを行うため)
読み書き時に多少の振動、動作音が発生
(磁気ヘッドがディスク(プラッタ)上で動くため)
読み書き時に振動、動作音がない
(各種チップがデータを処理するため)
寿命寿命が比較的短い寿命が比較的長い
Amazonリンク内蔵型ハードディスクドライブの売れ筋ランキング内蔵型SSDの売れ筋ランキング
HDDとSSDとの特徴比較

HDDからSSDに乗り換えた場合、明確な速度の違いを体感できます。数秒の待ち時間の積み重ねが作業効率に影響するため、3DCG制作や動画編集などを行うクリエイターは、SSDの使用をおすすめします。

HDDかSSDか、現在どちらを使用しているか確認する方法

HDDかSSDか、現在どちらを使用しているか確認する方法

現在使用中のパソコンにおけるストレージがHDDかSSDかを確認する場合、以下の記事を参考にしてください。
参考:パソコンがSSDかHDDか確認する方法

※ショートカット(WindowsでHDDかSSDかを確認)
Win + R → 名前に「dfrgui」と入力 → OKをクリック

ストレージの増設方法

マザーボードに「M.2 SSD」を取り付けるのは簡単です。
動画を参考にしながら、ストレージを交換・増設しましょう。

YouTube:差し込むだけで簡単!M.2 SSDの取り付け方法をわかりやすく解説【必要な工具も】
YouTube:M.2で爆速起動!!既存SSDからM.2ストレージ交換&OS移行の方法・手順【自作PC】

マザーボード:CPU・メモリ・ストレージ・グラフィックボード・電源ユニットなど、全ての部品はマザーボード(基盤)に接続されます。

マザーボードとは?PCパーツのマザーボード選びで失敗しない方法とおすすめを初心者向けに徹底解説

規格ごとの特徴比較「3.5インチHDD(SATA)/2.5インチSSD(SATA)/M.2 SSD(NVMe/SATA)」

各種ストレージにおけるデータファイルの読み書き速度を比較すると、基本的には以下のようになります。

YouTube:【プロが教える】正しいSSDの選び方と、お勧めのSSD!【殆どの人が知らない?】
YouTube:【解説】SSD選び2022!!M.2からSATA、外付けやバックアップまでテスト!Powered by Crucial【世界バックアップデー記念】

速い(高価格)

  • 1位(速い)M.2 SSD(NVMe)
    Gen5:爆速/Gen4:激速/Gen3:非常に速い
  • 2位(ほぼ同等で速め)M.2 SSD(SATA)2.5インチSSD(SATA)
  • 3位(遅い)3.5インチHDD(SATA)

遅い(低価格)

SSDの空き容量が足りなくなった場合、書き込み速度が低下します。空き領域が足りない場合は、不要なデータ削除しましょう。

参考:SSDの読み込みや書き込み速度が速くなるとどのような動作が速くなる?

M.2 SSD」の規格2種類「SATA」「NVMe」

「M.2 SSD」の規格2種類「SATA」「NVMe」

「M.2 SSD」の購入前に、マザーボードの「M.2スロット」の仕様を確認しましょう。「SATA接続」「NVMe接続(PCIe接続)」が使用可能かどうかは、マザーボードにより異なります。

参考:NVMe と SATA の比較:違いは何でしょうか?
参考:M.2スロット(NVMe SSDとSATA SSD)

SATA(Serial ATA)
接続:マザーボードのM.2スロットに挿し込み、SATA接続となります。
速度:「2.5インチSSD(SATA)」と同等の速度です。

NVMe(Non-Volatile Memory Express):不揮発性メモリ
接続:マザーボードのM.2スロットに挿し込み、PCI Express接続(マザーボードの拡張スロットの接続規格)となります。
速度:他の規格と比べて圧倒的に速いです。世代間(Gen3/4/5)でも速度差があります。

デスクトップPCにおいて利用する、各種ストレージの特徴の違い

以下の表で、デスクトップPCにおいて利用するストレージの違いをまとめています。

接続方法3.5インチHDD
(SATA)
2.5インチSSD
(SATA)
M.2 SSD
(SATA)
M.2 SSD
(NVMe)
汎用性ほぼ全てのPCで利用できるほぼ全てのPCで利用できるマザーボードやCPUによるマザーボードやCPUによる
※比較的新しいPCでのみ搭載できる
処理速度
(PC起動、ファイルのコピーなど)
遅い速め速め
※2.5インチSSD(SATA)と同等程度
速い
容量当たりの価格安い安め高め高い
サイズ大きい(3.5インチ)
奥行き:約14.6cm
幅:約10.2cm
高さ(厚み):約2.5cm

※PCケース内にスペースを確保して設置する(空きを確認)
小さい(2.5インチ)
奥行き:約10.0cm
幅:約7.0cm
高さ(厚み):約1.0cm

※PCケース内にスペースを確保して設置する(空きを確認)
非常に薄くて小さい
「B & M key(端子の切り欠きが基本2つ)」

※マザーボードのPCIeに直接取り付ける(空きスロットを確認)
非常に薄くて小さい
「M key(端子の切り欠きが基本1つで、細い方が5Pin)」

※マザーボードのPCIeに直接取り付ける(空きスロットを確認)
設置方法3.5インチHDD専用の設置スペースを設ける2.5インチSSD専用の設置スペースを設けるか、PCケースの裏面などに設置マザーボードに直接取り付けて、ねじで固定マザーボードに直接取り付けて、ねじで固定
設置に必要なSATAケーブルマザーボードと電源との接続にはSATAケーブルが1本ずつ2種類必要マザーボードと電源との接続にはSATAケーブルが1本ずつ2種類必要SATAケーブル不要SATAケーブル不要
発熱発熱しづらい比較的発熱しづらい多少発熱する発熱する
(Gen4以降)

※唯一のPCIe接続となり転送速度が速いため、Gen4以降は基本的にヒートシンク(冷却部品)が必要

※熱が上がりすぎると速度が落ちる
用途の例たまにしか使用しないデータを保管

読み書きの頻度:低め
データ保存
(Dドライブとして使用)

読み書きの頻度:高い
データ保存
(Dドライブとして使用)

読み書きの頻度:高い
システム
(Cドライブとして使用)

読み書きの頻度:高い
Amazonリンク3.5インチHDD(SATA)2.5インチSSD(SATA)M.2 SSD(SATA)M.2 SSD(NVMe)
デスクトップPCで使用するストレージの規格ごとの特徴比較

デスクトップPC(BTOパソコン):パソコンを自作する(自分でPCパーツを揃えて、自分で組み立てる)のが面倒な場合は、BTOパソコンを検討してください。
ネット上で構成パーツを指定するだけで、組み上がったパソコンが自宅に届きます。自作PCでありがちな、パーツ選びのミスも起こりません。出荷前に起動テストされているため、届いたらすぐにパソコンを使用できます。

3DCG制作のおすすめデスクトップPC(BTO)3選【初心者/中級者/上級者】

ノートパソコン:3DCG制作のような重たい作業も、ノートPCで可能です。自宅でも色んな場所で作業したい、出先で作業したい、と思っているならノートPC一択です。パソコンに機動性を重視しない場合は、デスクトップPCの方が割安です。

【保存版】初心者にオススメの3DCG制作用ノートPCの選び方ガイド

電源ユニット(PSU):電源ユニットは、マザーボードに接続された各PCパーツに電力を供給します。PCの安定動作に影響します。

電源ユニットとは?PCパーツの電源ユニット選びで失敗しない方法とおすすめを初心者向けに徹底解説

ポータブル外付けSSD(USB接続)

ケース内に「2.5インチSSD」か「M.2 SSD」が入っています。

メリット
・USB接続で機能するため、取り付け取り外しが素早い
・外に持ち運べるため、外出先での作業に便利

デメリット
・マザーボードに直接取り付ける同性能SSDより高額な傾向にある
・USB接続となるため、SSD本来の速度が出ない場合がある

YouTube:爆速のM.2を外付けで使ってみたら遅かった件とその解決策
YouTube:【実際どうなの?】最強のポータブルSSDを分解して調べてみた

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「M.2 SSD」のサイズ(幅 × 長さ)

現在主流の「M.2 SSD」のサイズは、「Type 2280」です。前2つの数値が幅、後ろ2~3つの数値が長さを表します。
Type 2280 ・・・ 幅:22mm × 長さ:80mm

前2つの数値・・・幅
4種類(単位:mm)・・・ 12 / 16 / 22 / 30

後ろ2~3つの数値・・・長さ
8種類(単位:mm)・・・ 16 / 26 / 30 / 38 / 42 / 60 / 80 / 110

「M.2 SSD」を取り付けるマザーボードの「M.2スロット」がどのサイズに対応しているか、仕様を確認しましょう。

参考:【NVMe】M.2 SSDのサイズや規格の違い【選び方】

「M.2 SSD」の端子形状(KeyID)とは:B Key / M Key / B & M Key

「M.2 SSD」は、「SATA」か「PCI Express」かのどちらか一方に対応しています。「SATA」と「PCI Express」との両方に対応している「M.2 SSD」は原則ありません。以下のように記載で違いを判断してください。

  • SATA」に対応している → M.2 SSD(SATA)
  • PCI Express」に対応している → M.2 SSD(NVMe)

参考:M.2 SSDの速度比較・選び方
参考:M.2スロットと接続端子について
参考:M.2 SSDの取り付け方
参考:M.2とは…? M.2 SSDについてのストレージ向け解説

結論:「M.2 SSD(SATA/NVMe)」は、どの「M.2スロット」に挿すか

「M.2 SSD」の端子について、難しく考えないでください。理解しておくべきことは、以下のことだけです。

  • 「M.2 SSD(SATA)」は基本的に「B & M Key」・・・切り欠きが2つ
    B Key スロット(Socket 2)に差し込んで使用する。
  • 「M.2 SSD(NVMe)」は基本的に「M Key」・・・切り欠きが1つ(細い方が5Pin)
    M Key スロット(Socket 3)に差し込んで使用する。

「接続するM.2 SSDの端子形状」と「マザーボードのスロット側の端子形状」とを一致させる必要があります。両者の端子形状が一致しなければ、「M.2 SSD」を「M.2スロット」に差し込めません。

また端子形状が一致して「M.2 SSD」を差し込めたとしても、その「M.2スロット」が「SATA」「NVMe」のどちらに対応しているか知っておいてください。「M.2 SSD」を購入する前に、マザーボードの仕様を確認しておきましょう。

「M.2 SSD」の端子形状とは、見分け方について

B Key:切り欠きが1つ(細い方が6Pin)
「SATA」接続
B Keyの「M.2」はあまり見かけません。
・PCI-E x2(2レーン)対応:◯
・PCI-E x4(4レーン)対応:✖

M Key:切り欠きが1つ(細い方が5Pin)
「PCI Express(NVMe)」接続
「M.2 SSD(NVMe)」は、基本的に「M Key」です。
・PCI-E x2(2レーン)対応:◯
・PCI-E x4(4レーン)対応:◯

B & M Key:切り欠きが2つ
「SATA」接続・「PCI Express(NVMe)」接続
「M.2 SSD(SATA)」は、基本的に「B & M Key」です。
・PCI-E x2(2レーン)対応:◯
・PCI-E x4(4レーン)対応:✖

レーン数
レーン数が多いほどデータ転送量が増えるため高速です。「PCI-E x2(2レーン)」より、「PCI-E x4(4レーン)」の方が高速です。
マザーボード側が「PCI-E ×2」の「M.2スロット」の場合は、「PCI-E ×2」で動作します。

マザーボードの「M.2スロット」の端子形状とは、見分け方について

B Key スロット(Socket 2):原則「M.2 SSD(SATA)」用として使用
「B Key」の「M.2 SSD」を差し込めます。
「B & M Key」の「M.2 SSD」も差し込めますが、NVMeが機能するかはマザーボードにより異なります。

M Key スロット(Socket 3):原則「M.2 SSD(NVMe)」用として使用
「M Key」の「M.2 SSD」を差し込めます。
「B & M Key」の「M.2 SSD」も差し込めますが、SATAが機能するかはマザーボードにより異なります。

SSDの主なパーツ「コントローラー / DRAM Cache / NANDフラッシュメモリ」

SSDの構成パーツを大まかに知っておくと、SSD選びの手助けとなります。
クリエイト用途で頻繁に読み書きする場合、DRAM搭載のSSDを購入しましょう。DRAM搭載SSDの方が、大量書き込み時の速度と安定性で有利です。

YouTube:9割の人が知らない定番SSDの本当の性能を検証・SSDの選び方も解説。SLCキャッシュ、DRAMキャッシュ、TLC、QLCでSSDはこんなに違う!M.2 NVMe Gen3の3製品で比較。
参考:SSD[Solid State Disk]とは?

コントローラー:SSDの頭脳

NANDフラッシュメモリのデータの読み書きを制御します(SSDの頭脳)。
特にGen4以降の性能が高いSSDの場合、負荷がかかるとコントローラーが熱を持ちます。

各製品が定めた温度に達した場合、熱を冷ますために性能を低下させて駆動します(サーマルスロットリング)。「M.2 SSD」の熱対策として、ヒートシンクが別売りされています。

DRAM Cache(DRAMキャッシュ):SSDのメモリ

データを一時保存する場所(SSDのメモリ)です。
処理速度を重視する場合は、DRAM搭載のSSDがおすすめです。

キャッシュが足りるまではDRAMが働くため、処理が速いです。キャッシュが足りなくなるとDRAMが働かないため、処理が遅くなります。
DRAM非搭載(DRAMキャッシュレス)の製品は、書き込みが多い場合の処理速度が特に遅くなります。

HMB(Host Memory Buffer):

HMBは、メインメモリ(RAM)の一部をSSDが使えるようにする技術です。DRAMが無いため、SSDの外にあるメインメモリを利用して疑似的にDRAMが搭載した状態を作り出します。
参考:SSDにDRAMやHMBは必要なのか?

性能・価格を比較すると以下のようになります。
高性能・高価格
・「DRAMありのSSD」
・「DRAM無し・HMBありのSSD」
・「DRAM無し・HMBなしのSSD」 
低性能・低価格

メモリ(RAM):CPUとストレージとの間でやりとりするデータやプログラムを一時的に保存する記憶装置です。

メモリとは?PCパーツのメモリ選びで失敗しない方法とおすすめを初心者向けに徹底解説

NANDフラッシュメモリ:SSDのストレージ

データを保存する場所です(PCの電源がOFFの状態でもデータが消えない)。
DRAM非搭載の場合、NANDフラッシュメモリがデータの読み書きを行います。
通常、SSDには複数(4ch~12ch/多いほど速い)のNANDフラッシュメモリが搭載されています。

SLC Cache(SLCキャッシュ):

NANDフラッシュの容量の一定割合(製品により10%~条件付きで100%程度)をキャッシュ領域として分割し、ランダム読み出し機能を底上げします。

キャッシュ用にSSDの容量を割きますが、キャッシュがいっぱいになると書き込み速度はNANDフラッシュの元の速度(遅め~とても遅い)になります。
割り当ての容量は、現状最大「64GB」と少ない状況です。

SLCキャッシュは、製品によって「容量が固定」されているものと、「容量が空き容量によって可変」するものに分かれます。よってどの程度の書き込みでSLCキャッシュを使い切るかは、製品により異なります。

YouTube:SSDは高性能のPCIe Gen4とハイコスパのGen3どちらを選ぶ?気になるので対決させてみました【次世代のGen 5情報も!】
参考:HMBはNVMe SSD低価格化の切り札!?東芝メモリ「BG4」で実力検証
参考:SLCキャッシュのメリットとデメリット

SSD「NANDフラッシュメモリ」の種類

従来は「2D NAND型フラッシュメモリ」でしたが、さらなる大容量化を行うため「3D NAND型フラッシュメモリ」が主流となりました。

参考:QLCとTLCの違いとは?どちらが優れているか? [MiniTool]
参考:SSDに使われるMLCとは? SLCやTLC、QLCとの違い

2D NAND型フラッシュメモリ:
縦横へ平面状にセル(データ保存する場所)が並びます。
イメージ・・・平屋の住宅
3D NAND型フラッシュメモリ:
垂直へ立体状にセル(データ保存する場所)が並びます。
イメージ・・・高層ビル

「3D NAND型フラッシュメモリ」における各種類の特徴を大雑把に表でまとめています。
価格を考慮すると、「TLC」か「QLC」の購入が一般的には多いです。

種類SLC
(シングルレベルセル)
MLC
(マルチレベルセル)
TLC
(トリプルレベルセル)
QLC
(クアッドレベルセル)
特徴(重視)企業向け性能重視コスパ重視
(主流)
容量重視
(主流)
1つのセルに対する情報量1ビット2ビット3ビット4ビット
書き換え可能回数の目安(寿命)長い
(約9万~10万回)
長め
(約8,000~1万回)
短め
(約3,000~5,000回)
短い
(約500~1,000回)
容量
(ストレージサイズ)
少ない少なめ大きめ大きい
価格とても高い高い安め安い
M.2 SSD(NVMe)の「QLC」製品は、2.5インチSSD(SATA)と同額程度
読み出し速度とても速い速い速め遅め
書き込み速度とても速い速い遅め遅い
AMAZONリンク内蔵SSD 3D NAND SLC内蔵SSD 3D NAND MLC内蔵SSD 3D NAND TLC内蔵SSD 3D NAND QLC
SSDのNAND型フラッシュメモリの種類

「M.2 SSD SATA」「M.2 SSD NVMe(Gen 3 / 4 / 5)」の比較

「M.2 SSD(SATA/NVMe)」の各種接続インターフェース(世代)を表でまとめています。
最も気になるのは転送速度(データ帯域)ですが、商品パッケージに記載の速度が常に維持されるわけではありません。読み書きするデータによって、また消耗の度合いによっても速度は変化します。

参考:インターフェースの基礎知識 ~SSDのインターフェースを理解する 1~
YouTube:SSDは高性能のPCIe Gen4とハイコスパのGen3どちらを選ぶ?気になるので対決させてみました【次世代のGen 5情報も!】
YouTube:初心者の方も安心!ゲーミングPCのストレージ増設のやり方からHDDやSSD、M.2 SDD(NVMe)のちがいをわかりやすく解説

接続インターフェース
(世代)
M.2 SSD SATAM.2 SSD NVMe Gen3
(Generation 3/第3世代)
M.2 SSD NVMe Gen4
(Generation 4/第4世代)
M.2 SSD NVMe Gen5
(Generation 5/第5世代)
接続M.2スロット
SATA=基本SATA III
M.2スロット
PCI Express 3.0
(PCIe 3.0)
M.2スロット
PCI Express 4.0
(PCIe 4.0)
M.2スロット
PCI Express 5.0
(PCIe 5.0)
価格安い安め高め高い
信号速度(Gbps)
信号が伝わる速さ
6 Gbps32 Gbps64 GGps128 Gbps
データ帯域の目安(MB/s)
データ転送(読み書き)速度
(製品により実速は異なる)
300~600 MB/s2,000~4,000 MB/s6,000~8,000 MB/s10,000~16,000 MB/s
重視安さ重視コスパ重視性能重視エンスージアスト(熱心な人)向け
※オーバースペック
使用条件
(CPU・マザーボード)
大抵はOK
広く普及しており、つぶしがきく
大抵はOK
広く普及しており、つぶしがきく
ここ最近のCPU・マザボならOK
※仕様を確認
近々のCPU・マザボならOK
※仕様を確認
AmazonリンクM.2 SSD SATAM.2 SSD NVMe Gen3M.2 SSD NVMe Gen4M.2 SSD NVMe Gen5
「M.2 SSD SATA」「M.2 SSD NVMe(Gen3/4/5)」の比較

SATA(Serial ATA)接続:SATA I(150 MB/s)/SATA II(300 MB/s)/SATA III(600 MB/s)

HDDや2.5インチSSD、光学ドライブなどに使用される接続規格です。
PCIe接続に比べて低価格で、省電力(消費電力が安い)、またNVMeより温度上昇しづらい、という特徴があります。

  • SATA I :150 MB/s(最高速度)
  • SATA II :300 MB/s(最高速度)
  • SATA III:600 MB/s(最高速度)← SATA接続における現在の主流(基本これ)

「SATA III」は下位互換性があります。「SATA I」「SATA II」対応機器にも使用可能です。

「M.2 SSD NVMe(Gen4)」の注意点:CPU・マザーボードが一定性能以上であること

CPU・マザーボードが一定性能以上でなければ、Gen4の性能がフルに引き出せません。SSDの購入前に、CPU・マザーボードがGen4で機能するか仕様を確認しましょう。

Gen4を利用するためのCPUスペック

基本的には、以下のCPU以降でGen4が利用可能ですが、必ず仕様を確認してください。

  • Intel・・・第11世代Core 以降
  • AMD・・・Ryzen 3000シリーズ 以降

CPU:マウス、キーボード、ハードディスク、メモリー、周辺機器などからデータを受け取り、CPUが制御・演算を行います。

CPUとは?PCパーツのCPU選びで失敗しない方法とおすすめを初心者向けに徹底解説

CPUクーラー:CPUを冷却するためのパーツで、CPUに高負荷をかけた際のCPUの性能低下や誤作動、故障などのリスクを抑えます。最も発熱しやすいPCパーツであるCPUは、冷却が常に課題となります。CPUの性能に見合ったCPUクーラーでなければ、十分な冷却ができません。

CPUクーラーとは?PCパーツ「空冷」「水冷」選びで失敗しない方法とおすすめを初心者向けに徹底解説

またマザーボードに複数の「M.2スロット」があったとしても、CPUに最も近い「M.2スロット」1つのみでしかGen4で機能しない場合があります。
Gen4で機能する「M.2スロット」が1つのみのマザーボードを使用する場合、大容量(1TBや2TBなど)のGen4を1枚購入しましょう。

YouTube:Crucial最新Gen4 SSDが登場!Gen4 Gen3の違いとは?ジサトラが解決SP
YouTube:SSDは高性能のPCIe Gen4とハイコスパのGen3どちらを選ぶ?気になるので対決させてみました【次世代のGen 5情報も!】
参考:ASCII×クルーシャル

マザーボードに「M.2スロット」が3つあった場合の一例
1つ目・・・「PCIe(NVMe)」専用(「SATA」も取り付けられるが認識しない場合もあり)
2つ目・・・「SATA / PCIe(NVMe)」両方対応(どちらかしか認識しない場合もあり)
3つ目・・・「SATA」専用(「PCIe(NVMe)」は取り付けられない)

参考:M.2スロット(NVMe SSDとSATA SSD)

マザーボードが「Gen3」までにしか対応していなくとも、「Gen4/5」の「M.2 SSD」を挿して使用できます。ですがその挿したSSDは「Gen3」として機能します。要するに、スロット側の転送速度の限界値を上回ることはありません。

マザーボードの空いている「M.2スロット」と、その「M.2スロット」が対応する「M.2 SSD」の世代(Gen3/4/5)とを、事前に確認しておきましょう。

マザーボードとは?PCパーツのマザーボード選びで失敗しない方法とおすすめを初心者向けに徹底解説

SSDのおすすめベンチマークソフト「CrystalDiskMark/PCMark 10/TxBENCH」:読み書き速度の計測

「CrystalDiskMark」は、SSDのベンチマークで最もよく利用されます。HDD・SSDの読み出し、書き込み速度が計測できます。
ですが必ずしも実態を反映しているわけではありません。余計な負荷がかかった状態での読み書き速度は、SSDの各商品で異なります。どれだけの余計な負荷に対してどれだけの速度が出るかは、基本的に公表されていません。

  • ベンチマーク時(余計な負荷なし)・・・
    データの書き込みと読み込みのみを行っている
  • PC作業時(余計な負荷あり)・・・
    データの書き込みと読み込みを行いながら、他の作業を行っている

参考:CrystalDiskMark
YouTube:【プロが教える】正しいSSDの選び方と、お勧めのSSD!【殆どの人が知らない?】
参考:CrystalDiskMarkの見方と使い方・インストール方法 測定方法とスコアの目安を解説

HDD、SSDの読み書き速度「Read Speed」「Write Speed」(単位:MB/s)

read読み出し速度(MB/s)
PCやアプリなどの起動、ファイルを開く、ゲームのシーン転換、など

write書き込み速度(MB/s)
ファイルのコピー、ゲームのインストール・セーブ、など

読み書き速度の例

Read Speed:560 MB/s
・・・1秒間に560MB(0.56 GB)読み出せる
1GBのデータ(ファイル)を開くのにかかる時間は、約2秒となります。

Write Speed:530 MB/s
・・・1秒間に530MB(0.53 GB)書き込める
1GBのデータ移動(or ファイルのコピー)にかかる時間は、約2秒となります。

ストレージのスペックを見る際は、以下の点にも注目してください。

転送帯域:
1秒間にどれだけのデータが転送できるか(MB/sec)を示します。
数値が大きいほど帯域が広く読み書きの効率が向上するため、高性能です。
レスポンス(平均アクセス時間):
読み書きの処理を、どれくらいの時間で済ませたかを示します。
数値が小さいほどレスポンスが良いため、高性能です。

注意:転送速度が速いのは、購入して間もない期間だけ

SSDは、新品を購入して使い始めの時期が最も速いです。使い込んでいくと徐々に速度は落ちていき、定常状態となります。よってスペックとして記載されている「read」「write」の速度は、最初の頃だけと思っておきましょう。
速度の下がり方は商品により様々で、定常速度の記載は基本的にありません。

「シーケンシャルアクセス(連続したデータに、順番にアクセスするときの速度)」と「ランダムアクセス(ランダムなデータに、ランダムにアクセスするときの速度)」

読み書きのアプローチには「シーケンシャルアクセス」と「ランダムアクセス」とがあり、速度が異なります。
商品によりますが、一般的に同じ量のデータを処理する場合、「シーケンシャルアクセス」の方が「ランダムアクセス」より高速なことが多いです。

アクセス・・・ストレージ内のデータを読み込んだり、データに書き込んだりすること。

参考:SSDを選ぶ際に知っておきたい基礎知識や性能の見方を紹介
参考:シーケンシャルアクセス
参考:ランダムアクセス

シーケンシャルアクセス(SEQ)
単位:MB/s(1秒あたりのデータ転送速度)
連続したデータに、順番にアクセスするときの速度です。連続したファイルの処理や、大きなサイズのファイルの処理を意味します。また商品パッケージに記載される値でもあります。
大容量ファイルのバックアップ(コピー)などの速さの目安となります。

・端から順に読み込むこと:シーケンシャルリード(sequential read)
・端から順に書き込むこと:シーケンシャルライト(sequential write)
ランダムアクセス(RND)
単位:MB/s(1秒あたりのデータ転送速度)
ランダムなデータに、ランダムにアクセスするときの速度です。小さなサイズのファイルの処理を意味します。
OSの起動速度や各種アプリケーションの起動速度、挙動の軽さなどの目安なります。

・不連続な順序で読み込むこと:ランダムリード(random read)
・不連続な順序で書き込むこと:ランダムライト(random write)

その他のベンチマークソフト「PCMark 10」「TxBENCH」

その他のベンチマークソフト

PCMark 10
Webサイトの閲覧、ビデオチャット、ドキュメントの作成、表計算ソフトの利用、写真やビデオの編集、などを行ってテストし、リアルなパフォーマンスを計測します。
公式:PCMark 10 — 完全なベンチマーク

TxBENCH
ベンチマーク内容を細かくカスタマイズして、ストレージのパフォーマンスを詳細に確認できます。
公式:ストレージベンチマークソフトウェア TxBENCH

ベンチマークの結果を確認するためには、ディスプレイが必要です。クリエイターが知っておくべきPCモニター、ケーブルの知識は以下にまとめています。

PCモニター:クリエイター向けのPCモニターは主に「解像度」「色深度」「輝度(ダイナミックレンジ)」が一般的なPCモニターより高く設定され、「色域」を定めた造りとなっています。

クリエイター向けPCモニターおすすめ3選(主に3DCG制作)「色深度」「色域」「HDR」とは

カラーマネジメントPCモニター:プロのクリエイターが使う、正確な色調整・色再現ができるPCモニターです。キャリブレーションによって、ディスプレイの「経年劣化」と「色の個体差」をカバーします。

カラーマネジメントモニターのおすすめ2選(クリエイターのためのキャリブレーションとは)

ケーブル(HDMI/DP/USB):ポート(端子)の性能に合うケーブル規格を選びます。ケーブルの規格によっては、グラフィックボード(GPU)やPCモニターなど各機器の性能を発揮できません。
ケーブル選びに重要な「帯域幅」「リフレッシュレート」も解説しています。

PCとPCモニターとを繋ぐケーブル「HDMI」「DisplayPort(DP)」「USB Type-C」「Thunderbolt」/帯域幅/リフレッシュレート/Wi-Fi 6E/Bluetooth

CrystalDiskInfo:SSDの型番、温度、健康状態、総読込量、総書込量、などが確認できる

ストレージは個体差で当たりはずれがあります。長年使って正常に機能するHDD・SSDもあれば、1年未満で異常を示すHDD・SSDもあります。

大切なデータが入っているならなおさら、「CrystalDiskInfo」でストレージの健康状態を定期的に確認しましょう。致命的な故障が発生する前に、ストレージは問題が発生したらバックアップをとり、交換を検討してください。

YouTube:【Windows 10】SSDの寿命や使用状況など確認できる「CrystalDiskInfo」の使い方
公式:Crystal Dew World
参考:CrystalDiskInfo のインストールと使い方

ストレージ以外のPCパーツについては、以下の記事にまとめています。

各PCパーツの簡単な説明:パソコンを構成する各PCパーツ(CPU・CPUクーラー/メモリ(RAM)/グラフィックボード(GPU)/ストレージ(HDD・SSD)/電源ユニット(PSU)/PCケースなど)の簡単な説明は、以下の記事にまとめています。

PCパーツまとめ一覧(自作したい人のための各PCパーツ解説)

SSD・HDDの人気なおすすめメーカー/ブランド

以下は最も利用者が多い、SSD・HDDのメーカー/ブランドです。無名メーカーの商品よりも、長く多くの人に利用されてきたストレージを選ぶ方が無難です。

YouTube:SSDは高性能のPCIe Gen4とハイコスパのGen3どちらを選ぶ?気になるので対決させてみました【次世代のGen 5情報も!】
YouTube:SSDの規格ごとの性能差を実測!PCIe 4.0/3.0 x4、Serial ATA【Crucial製品全7モデルでテスト】
YouTube:【Gen 5/4&SATAのSSDを比較】CrucialのGen 5 SSD「T700」が手に入ったので検証結果を報告します。

種類
(公式サイト)
本社所在地
(Wikipediaなど)
Amazonページ
ウエスタンデジタル(Western Digital)
サンディスク(SanDisk)
米国Western Digital
マイクロン・テクノロジー(Micron Technology)
クルーシャル(Crucial)
米国Crucial
サムスン(Samsung)韓国日本サムスン
ソリダイム(Solidigm)米国Solidigm ( ソリダイム ) の 内蔵 SSD 国内正規流通品
キオクシア(KIOXIA)日本KIOXIA(キオクシア)
シリコンパワー(Silicon-Power)台湾シリコンパワー
トランセンド(Transcend)台湾Transcend トランセンドジャパン-SSD/HDD-内蔵SSD
有名SSD・HDDのメーカー/ブランド

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安くて大容量のHDDは、データ保管倉庫として利用しましょう。

YouTube:HDD 7製品をガチ比較。CMR/SMR、7,200/5,400rpmの違いはどこに出る?【デスクトップ向け&NAS向け】

Western Digital 内蔵HDDSEAGATE 内蔵HDD東芝(TOSHIBA)検索結果(内蔵HDD)
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NVMe対応「M.2 SSD(特にGen4以降)」のヒートシンク:温度上昇を防いで高速処理をキープ

高性能な「M.2 SSD」は熱が上がりやすいため、ヒートシンク(吸収した熱を空気中に発散することで冷却を行う部品)を利用して熱が上がりすぎるのを防ぎましょう。「M.2 SSD」の低温状態を維持できれば、性能が安定します。
目安として「M.2 SSD」の温度が50度を超えていたら、ヒートシンクを取り付けた方がいいと思われます。ヒートシンクはSSD・マザーボードに付属していたり、個別で販売されています。

SSDのサーマルスロットリング(性能を抑えて過度な温度上昇を防ぐ機能)とグラボ干渉問題

またNVMe対応「M.2 SSD(特にGen4以降)」は、発熱対策として基本的にサーマルスロットリング(性能を抑えて過度な温度上昇を防ぐ機能)を備えています。可能ならばケースファンの風が直接当たるようにすると、発熱対策となります。

ケースファンのサイズ・設置場所・設置個数は、PCケースによって異なります。
PCケースは性能には影響しません。ですが、PCケースによってエアフローによる冷却性能(各パーツをどれだけ冷やせるか)は異なります。

PCケースとは?PCケース選びで失敗しない方法とおすすめを初心者向けに徹底解説

サーマルスロットリング(Thermal Throttling)とは:
性能を抑えることで過度な温度上昇を防ぐ機能です。サーマルスロットリングが発動する温度は製品により異なりますが、SSDの性能(読み書きの速度)は下がります。

参考:NVMe SSDのサーマルスロットリングの仕組み

注意:ヒートシンクとグラフィックボードとの干渉

マザーボードによってはグラフィックボードの下に「M.2 SSDスロット」がくるため、ヒートシンクを「M.2 SSD」に取り付けることで干渉することがあります。
その場合は、グラフィックボードと干渉しない薄いヒートシンクを購入してください。

参考:ヒートシンクとは?仕組みや必要性などをわかりやすく解説

グラフィックボード(GPU):グラフィックボードは、画像処理に特化して計算を行うGPU(半導体チップ)を搭載しています。

グラフィックボード(GPU)とは何かを確認、クリエイター(3DCG制作)向けおすすめ紹介

グラフィックボード(GPU)の設定:グラフィックボードの設定を見直してみましょう。
-色深度(RGBそれぞれが表示できる色数)を10bitに設定
-ドライバーの更新(不具合の修正・アップデート)

グラフィックボードを買ったらやるべきこと(クリエイター向け)「色深度:10bit」「ドライバー更新」

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HDDの書き込み方式「CMR」と「SMR」の違い

HDDの中には、金属製のディスク(プラッタ)が入っています。磁気ヘッドの磁気の力を利用してプラッタに情報を書き込み、必要な時にプラッタからデータを読み込みます。
データの読み書きの際にはプラッタが高速回転し、磁気ヘッドが指定された位置まで移動します。
参考:HDDの書き込み方式とは?CMRとSMRの2種類

HDDの書き込み方式には、「CMR」「SMR」の2種類があります。
基本的に値段は「CMR」の方が「SMR」より高めの傾向ですが、大差はありません。値段が許容できるならば、「CMR」を購入してください。「SMR」は大量のランダムライト(不連続なデータ書き換え)時に速度が低下します。
コストをおさえたい場合は、現在主流となっている「SMR」方式のHDDを購入しましょう。

CMR(従来型磁気記録)とは:安定性重視

旧:CMR・・・安定性重視(データ倉庫用途、NAS用途)

CMR:Conventional Magnetic Recording

NAS(Network Attached Storage)=ナスは、ネットワーク(LAN)で接続されたHDDです。ネットワーク経由で、次のようなことができます。
・複数のパソコンから、同時にNASへアクセス
・外出先から、自宅にあるNASへアクセス

参考:NAS(ネットワークHDD)とは?

CMRは、データを記録するトラック同士が隣接しています。お互い干渉しないようにガードバンドと呼ばれるすき間があり、シンプルな構造です。
CMRは特定の場所のデータのみを書き換えられるためデータの上書きが簡単で、データ書き換えによる速度低下も起こりません。

トラック:
HDDのディスク(プラッタ)には、円周状に記憶領域が並んでいます。個々の円周部分をトラックと言います。トラックの間隔が狭くなるほど、記録密度が上がります。

参考:HDDの構成

SMR(瓦磁気記録方式)とは:コスパ重視

新:SMR・・・コスパ重視(データ倉庫用途)

SMR:Shingled Magnetic Recording

そもそもHDDは、データ倉庫(頻繁にデータの読み書きをしない)、バックアップとしての利用がおすすめです。
基本的に、CMRよりSMRの方が低価格です。

SMRは、2014年にシーゲイト社が開発したデータ書き込み方式です。
SMRはトラックの一部を重ねてデータを書き込みます。瓦のようにデータが重なり記録されているため、瓦磁気記録方式とも呼ばれます。

CMRにあったガードバンドをなくしてトラックの一部を重ねることで記憶密度が上昇、データ容量が大きくなりました。
つまりCMRと同じ部品で容量が大きくなっているため、コスパが良いです。

SMRは、特定の場所にあるデータだけを書き換えると隣接するデータまで影響します。よって部分的にデータを書き込む場合、ブロックを一時的にキャッシュメモリに保存してキャッシュメモリ内で必要なブロックを書き換えてから再度ブロックを書き込みます。

また大量のランダムライトを行う(多人数が同時アクセスしてファイルを書き換える)とキャッシュメモリがなくなり、急激に速度低下が起こります。よってNAS用のHDDには向いていないため注意してください。
CMRに比べ複雑な構造をしているSMRは、比較的信頼性が低いとされています。

参考:ハードディスクのSMR方式とは?特長や活用方法について解説

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