ソリッド ステート ドライブ (SSD) の耐用年数はどのくらいですか?

現在、SSD は人気があり、多くのコンピューターには SSD またはより高速な M.2 ハード ドライブがプリインストールされています。SSD は高速で、静かで、コンパクトです。 機械部品が含まれていないため、従来の HDD よりも耐久性が高いと考えられる場合もあります。 しかし、寿命は限られていると言われています。 本当に？ SSD の寿命、寿命を延ばす方法、そして障害が近づいていることを示す警告サインについて説明します。

SSD の寿命: ソリッド ステート ドライブの寿命はどのくらいですか?

SSD の寿命はどれくらいですか?

フラッシュメモリが市場に導入された初期の頃は失敗に終わったものの、SSD テクノロジーは現在では大幅に進歩しています。 工場を出た最初の数週間、たとえば製造上の誤りが明らかになる場合を除いて、長年にわたって欠陥はほとんど発生していません。 現在の障害統計に基づくと、実際には SSD は一般に従来の HDD よりも信頼性が高いと言えます。

ただし、従来の磁気ストレージ デバイスとは対照的に、SSD デバイスにデータを電子的に保存するフラッシュ メモリ セルの寿命は明確に定義されています。 これは、SSD のフラッシュ メモリが書き込みプロセスごとに劣化するため、書き込みと消去のサイクルを一定回数繰り返すと重要になります。 メーカーは通常、書き込みおよび消去操作の回数を 1,000 ～ 100,000 回としています。

さまざまなストレージ テクノロジに関連する SSD の寿命には、かなりの幅があります。

シングルレベルセル (SLC) SSD は、メモリ セルごとに 1 ビットしか保存できないにもかかわらず、寿命が特に長くなります。 セルあたり最大 100,000 回の書き込みサイクルに耐えることができ、非常に高速で耐久性があり、フェイルセーフです。
マルチレベルセル (MLC) SSD はストレージ密度が高く、フラッシュセルごとに 2 ビットを保存します。 SLC タイプよりもコスト効率に優れていますが、セルあたり最大 10,000 回の書き込みサイクルにしか耐えられません。
トリプルレベルセル (TLC) SSD は、ストレージセルごとに 3 ビットの情報を保持できます。 しかし同時に、各セルの寿命は 3,000 メモリ サイクルまで低下する可能性があります。
クアッドレベルセル (QLC) SSD は、セルごとに 4 ビットの情報を保持できます。 コストの削減、ストレージ容量の増加、ストレージ密度の向上も、このようなデバイスの寿命の短縮につながります。 メーカーは通常、セルあたり 1,000 回の書き込みまたは消去サイクルのみを保証します。

SSD の寿命には幅広い範囲がありますが、すべての SSD タイプは、中程度の使用であれば十分に長い耐用年数を備えています (QLC SSD など、いくつかの制限があります)。

TBW値

IT 業界では、SSD デバイスの寿命は通常、TBW 値で表されます。 TBW は「Total Bytes Written」の略で、SSD に書き込むことができるバイトの総数を意味します。現在、SSD メーカーは通常、256 TBW の耐久性 (保証書き込み量) を主張しています。たとえば、平均的な PC 使用状況では、10 年間で約 80 TBW を実行できます。 「中程度の週 8 時間のオフィス PC 使用」シナリオ (ワード プロセッシング、Web ブラウジング、電子メールの確認、時折のストリーミング、多少の大きなダウンロード、および小規模なバックアップとコピー操作、ただし高いシーケンシャル ロードなし) では、ハード ドライブの寿命は約 32 年です。

特殊なアルゴリズムを使用して SSD に継続的に書き込む長期テストでは、メーカーが SSD の寿命をかなり控えめに見積もる傾向があることも判明しました。低価格の SSD でも、メーカーの書き込み制限を簡単に超えてしまう可能性があります。

これらの数字は、日常的な使用においては、SSD の寿命が制限要因になることはほとんどないことを明確に示しています。 Intel の SSD の一例は、約 10 年間使用した後でも HD Sentinel 監視ツールによってまだ無傷と分類されていました (パフォーマンス値: 100%、全体的な状態: 98%)。故障というよりは、内蔵の電子制御システム（コントローラー）の技術的な欠陥、または記憶容量不足による交換が必要になる可能性が高いです。

1日あたりのドライブ書き込み回数（DWPD値）

ただし、SSD に毎日大きなイメージ バックアップ (たとえば、180 GB のディスクに 170 GB) を記録すると、数年後には SSD が実際に負担になる可能性があります。 継続的な使用をより適切に説明するために、SSD には DWPD 値が付けられることがよくあります。製造元の Kingston は、DC400 DW SSD モデル (480 GB のストレージ容量) の「1 日あたりのドライブ書き込み数」値を 0.30 と指定しています。 この値は、TBW 値を含む式を使用して計算されます (Kingston は、TBW 値を決定する際に、JEDEC ワークロードに基づく標準化された計算に従います)。

DWPD 値を計算するこの特定の例では、5 年間の保証期間が「年数」(つまり、メーカーの保証の対象となる SSD の寿命) に反映されます。

計算された DWPD 値 0.30 に Kingston SSD のストレージ容量 (480 GB) を掛けると、結果は 144 GB になります。 SSD に 1 日あたり最大 144 GB を書き込む場合、SSD の保証寿命に達する可能性が高くなります。 「年数」については、耐久性と耐久性の観点から SSD に対する要件に対応する別の年数に保証期間を置き換えることもできます。

SSD の寿命は何によって決まりますか?

引用された値は不変のものではありません。 SSD の寿命は、使用される書き込み戦略によって大きく異なります。メーカーは、この目的のために特別なアルゴリズムを使用し、最も効率的な「書き込み管理」を実現するよう努めています。広く使用されているウェアレベリング技術は、SSD の組み込みコントローラーまたはファームウェアによって管理され、すべてのメモリ ブロックにわたってエントリを均等に分散します。常に同じブロックに書き込まないことで、SSD のバランスの取れた使用とその後の SSD の劣化の遅延を実現できます。

SSD の寿命を延ばすもう 1 つの方法は、TRIM 機能を有効にすることです。 Windows 7 のリリース以降、TRIM コマンドによりメモリ管理が改善されました。オペレーティング システムが SSD に直接インストールされている場合、通常は自動的にアクティブになります。コマンドラインから自分でコマンドをアクティブ化することもできます (TRIM が無効になっている場合は、fsutil の動作設定を DisableDeleteNotify 0 にします)。 SSD メーカーがオンラインで提供している、ソリッド ステート ドライブを監視および保守するための無料ツールを使用すると、アクティベーションが容易になります。

オーバープロビジョニングは、インテリジェント ストレージ管理のオプション コンポーネントです。この機能を有効にすると、SSD コントローラーは動作中の「特殊メモリ」にアクセスできるようになります。これは、一時データを管理および再配置するための一種のキャッシュとして使用できます。たとえば、オーバープロビジョニングは、ガベージコレクション、ウェアレベリング、不良ブロック管理を通じて SSD のメンテナンスをサポートできます。ただし、この機能を有効にすると、一部のストレージ容量が消費されます。すべての SSD がこの機能をサポートしているわけではありません。

ユーザーとして、SSD の寿命を延ばすために実行できることもあります。大規模で書き込み集中型のデータ バックアップのバックアップ カタログを安価な HDD にアウトソーシングできます。大量のデータが永続的に書き込まれる一時ファイル フォルダーやブラウザー プロファイル フォルダーは、SSD 上に置く必要はありません。 Windows のパフォーマンスにも影響するシステム関連ファイル (pagefile.sys、hiberfil.sys など) は、効率的なシステム パフォーマンスを確保するために SSD に保存する必要があります。

最もスマートなメモリ管理に加えて、他の要素も電子メモリの耐用年数に決定的な役割を果たします。 SSD をどのように保管し、取り扱うべきかを理解することが重要です。熱の問題 (たとえば、周囲温度が高い) や高湿度により、メモリが損傷したり、寿命が短くなったりする可能性があります。機械的な物理的衝撃（落下など）は、HDD に比べて SSD にとって脅威は少ないですが、機械的な力による損傷を完全に排除することはできません。

電子的な要因も SSD の寿命に影響します。 SSD の制御ユニットであるコントローラーは、サージによる損傷を特に受けやすいです。 SSD を長期間使用せず、一定期間アクセスしないと、データが失われます。予防策として、時々確認したり、短時間使用したり、少なくともデバイスの電源を入れたりする必要があります。そうしないと、バッテリー電力が失われ、データ品質が低下します。とりわけ、これによりビット エラーが発生し、エラー修正にもかかわらずファームウェアの破損が引き起こされ、SSD が無効になる可能性があります。したがって、SSD はデータの永続的なオフライン アーカイブには使用しないでください。

その他の要因としては、フラッシュ半導体メモリの欠陥、ファームウェアおよびファームウェアの更新の誤ったプログラム、最適にプログラムされていないメモリ管理アルゴリズムなどが挙げられます。 SSD は技術的に複雑な場合が多いです。エラー、障害、および耐用年数を終わらせる、または少なくとも制限する可能性のある悪影響の発生源という点では、よりシンプルで従来の磁気ストレージ技術である HDD よりも劣っています。もちろん、データの損失は、ユーザーエラーや、ファイルの破損、ファイルシステムやファイルアロケーションテーブルのエラー、ウイルス、誤ったフォーマット、ファイル、フォルダ、パーティションの誤った削除などの他の要因によっても発生する可能性があります。

故障や損傷が差し迫っていることを示す典型的な警告サインはありますか?

SSD は、差し迫ったデータ損失を音声で知らせる可聴信号を生成しません。機械ベースの HDD と比較すると、損傷した SSD はカチカチ音やガタガタ音を発しません。コントローラーに欠陥があると、SSD の運命が決まることが多く、通常は何も起こらないか、残念ながら即座に完全な損失が発生します。

ただし、HDTune や HD Sentinel などの監視ソフトウェアを使用すると、少なくとも SSD の消耗を観察し、動作温度を監視することができます。オンラインで入手可能な監視ソフトウェアや SSD メーカーのツールは、通常、SSD の全体的な健全性の総合的な評価を提供します (これは主に色分けされています。緑 = 非常に良好、すべて正常に動作しています。赤 = 警告、問題があります)。評価は通常、SMART 値 (SMART = 自己監視、分析、報告手法) の評価に基づいています。これには、現在の TBW 値と電源オン時間 (SSD の場合は合計動作時間) も含まれます。全体的な評価が長年にわたり著しく低下している場合は、予防措置として SSD を交換する必要があります。

SSD に問題がある場合、一般ユーザーはまずすべての接続を確認できます。内蔵 SSD の SATA 接続が緩んでいるか、マザーボードの SATA 接続に問題がある可能性があります。過熱が問題になる場合は、ほこりのたまったデスクトップ コンピューターを内部から掃除して、冷却システムを正常に機能させることができます。

データを回復することは可能ですか？また、費用はいくらかかりますか？

技術的な欠陥が発生し、SSD が書き込み制限に達したために耐用年数が終了した場合、データの復旧は事実上不可能、または少なくとも困難になります。平均的なユーザーは、通常、この点に関してほとんど何もしません。データを保存したい場合、役立つことが 1 つだけあります。それは、SSD をコンピューターからすぐに取り外し、SSD にデータ復旧に逆効果となるようなさらなる変更が加えられないようにすることです。その後、専門のデータ復旧サービスプロバイダーに連絡してください。

一部のコントローラでは、内部的に暗号化技術も使用されるようになったため (統合ハードウェア暗号化)、時間のかかる復号化と再構築のプロセスが必要になることがよくあります。そうして初めて、復元されたデータ パケットが再び利用可能になり、読み取り可能になります。新しいモデルの場合や TRIM コマンドを実行した後では、誤って削除した場合、元に戻すことがほぼ不可能になることがあります。たとえば、ファームウェアに問題がある場合、回復の可能性が高くなります。

コストに関しては、大幅に異なる可能性があることに留意する必要があります。 SSD からのデータ復旧は、磁気ストレージを使用する従来の HDD からのデータ復旧よりも、通常ははるかに高価です (成功する可能性がある場合)。単純な復元操作は数時間で完了する場合もありますが、より複雑な状況では数週間かかり、コストも高額になる場合があります。リサイクル会社に依頼する前に、予想されるコストの明確な枠組みを用意し、必要に応じて、初期診断後にコストの見積もりまたは固定価格の見積りを取得する必要があります。

コストが高すぎる場合は、回復ソフトウェアも役立つ場合があります。ただし、SSD が引き続き使用され、アルゴリズム制御の自律ストレージ組織が再びアクティブになると、このようなソフトウェアの使用は逆効果になる可能性があります。電子的な欠陥が発生した場合、さらにアクティベーションを行うと、当然ながら、データ復旧が成功しないという一定のリスクも伴います。回復についてよく知らないと、間違いなく間違いを犯す可能性があります。

最も安全なアプローチは、複数の分散ストレージ場所とデータ キャリアを使用することですが、クラウドを統合してその利点を活用することも必要です。 プロフェッショナルなクラウド プロバイダーは、自動データ同期、モバイル データ アクセス、冗長データ バックアップ、暗号化されたデータ転送により、バックアップ戦略を強固なものにします。