パフォーマンス – USBフラッシュドライブはなぜSSDよりも遅いのですか?

performance ssd storage usb-flash-drive

私の理解では、USBフラッシュドライブソリッドステートドライブ (SSD)は、NANDフラッシュメモリという似たような技術をベースにしています

しかし、USBフラッシュドライブは通常、読み書き速度が10~25MB/秒とかなり遅いのに対し、SSDは200~600MB/秒程度と非常に高速です

なぜSSDはUSBフラッシュドライブよりも高速なのか?そして、なぜUSBフラッシュドライブは毎秒10~25MBよりも速くないのでしょうか?

単純にSSDがNANDフラッシュメモリへのパラレルアクセスを採用しているからなのか、それとも他に理由があるのか

  68  None  2011-03-05


ベストアンサー

パラレリズムと、コントローラがそれをどのように利用するかが主な要因です。通常、SSD に搭載されている 8-16 個のディスクリート NAND チップを搭載するスペースはありません。USBスティックのコントローラも、利用可能な並列性を効率的に利用するために、通常はそれほど複雑ではありません

問題となる他の要因は、フラッシュの品質です。多くのUSBスティックは、エラーを避けるために、読み書きが遅くなるように持っている安価なフラッシュを使用しています。USBドライブは、周りのクリーンなブロックを維持するためのオーバープロビジョニングの多くを持っていません。また、USB 2.0は約35MB/秒に制限されています。また、多くのSSDには大きなRAMキャッシュが搭載されています

これらの違いの主な理由は価格です。LaCie FastKeyのようなUSBスティックフォームファクタのSSDもあります

65  Mr Alpha  2011-03-05


私が見てきたいくつかの要因

  • 並列化。SSDはフラッシュデバイスを多用しており、並列にアクセスしてパイプライン化したり、インターリーブしたりしています

  • SLC vc MLC: マルチレベルセルは各セルに2ビットを格納しますが、アクセス時間が長く、シングルレベルセルは1セルにつき1ビットを格納します。その上、SLCはMLCよりも多くの書き込み/消去サイクルを維持します。USBサムフラッシュドライブとSDカードはすべてMLCです。IntelのX25-Mのようないくつかの「コンシューマー」SSDもMLCを使用しており、X25-Eのような「エンタープライズ」ドライブ用にSLCを確保していることに注意してください

  • 複雑な割り当てアルゴリズム。ウェアレベリングのためだけでなく(これも非常に重要ですが)、書き込みから消去を切り離してくれるので、書き込みが必要になったときには、ドライブにはすでにいくつかの消去済みセルが書き込まれる準備ができています

  • インターフェイス。SATA2とSATA3は、USBよりもはるかに高速です。生のビットレートだけでなく、はるかに高い効率性を持っています。USBの理論速度の100%に達することはありませんが、SATA、SAS、およびIEE1394では一貫してそれを得ることができます

  • 小さなバッテリーでバックアップされたライトバックキャッシュのような、いくつかの余分なハードウェアのトリック。この小さなRAMに書き込むと、ドライブ自体が書き込みを確認した後にフラッシュに書き込みます

38  Javier  2011-03-05


USBインターフェースが大きなネックになっています。私はたまたま本当にクールなKanguruのeFlashドライブを所有していて、それは大きな違いをもたらします

このデバイスは、USBとeSATAコネクタを備えています。USB側で45MB/s、eSata側で90MB/sで転送します。同じデバイスから!これは本当にUSBが制限要因であることを示しています。他の人が言っているように、一部のドライブはUSBで制限されることさえないようにあまりにも安価に構築されています

27  Itai  2011-03-05


USBスティックはまた、SSDよりもかなり安価です。それは、彼らがSSDで使用される高価な高速フラッシュの代わりに安価な低速フラッシュを使用しているからです

4  geekosaur  2011-03-05


主な違いは技術の使い方です。SLC(シングルセル)、MLC(マルチセル)、TLC(スリーレベルセル)です。SLCは信頼性と最速ですが、それはまた、各フラッシュチップ上のGBサイズの最大容量に制限されています。あなたが言及しているより遅いフラッシュドライブはMLCを使用しているため、より遅くなっていますが、SSDの大部分はまだSLCを使用しています

1  Michael Einstein  2011-03-08


USBフラッシュドライブの性能は、物理的なサイズの制約やNAND性能からUSBプロトコルのオーバーヘッドに至るまで、さまざまな要因によって制限されます

  • 最も重要な制約は、おそらくサイズの問題でしょう。USBフラッシュドライブは適度なサイズが必要なので、メーカーはドライブにあまりにも多くのNANDチップを詰め込むことはできません。SSDは通常、2.5インチのハードドライブフォームファクタを使用しており、NAND用の十分なスペースがあります。(mSATAフォーム・ファクタでさえ、合理的なサイズのフラッシュ・ドライブで利用可能なスペースよりも多くのスペースを提供します)。一般的に、ドライブ内のNANDチップの数が多ければ多いほど、コントローラは同時に(並列に)より多くのチップに書き込むことができるため、高速化することができます

    • サムスンは、同じプレミアムNANDと高性能コントローラを搭載したフルファットSSD技術を搭載した「ポータブルSSD」を作ることで、この問題を完全に回避することができます。これらのドライブは、USBポートに直接ではなく、USBケーブルを介してコンピュータに接続します

    • 従来のスティック型のフォーム・ファクタには、フルSSD技術を使用したフラッシュ・ドライブがあります。しかし、ほとんどの消費者は、フラッシュ ドライブに完全な SSD 性能を必要としていないか、または期待していないため、高価なニッチに限定されています。このようなドライブは通常、ほとんどのシステムで隣接するUSBポートをブロックするのに十分な大きさでもあります

  • コストを削減するために、USBフラッシュドライブは通常、SSDで使用されているチップほど高速ではない低グレードのNANDを使用しており、また強力ではないコントローラも使用しています。また、フラッシュドライブは一般的にSSDよりも容量が低いため、ドライブのケーシング、回路基板、およびコントローラのような他の部分との相対的なNANDが少なく、GBあたりのコストを増加させる傾向があります

  • さらに、USB プロトコルは比較的高いオーバーヘッドを持っています。最大のパフォーマンスを得るためには、ドライブはUASPをサポートする必要があります。低価格のドライブは通常、性能をさらに制限するバルクオンリートランスポートのみをサポートしています。詳細については、この回答を参照してください

1  bwDraco  2016-03-06


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