DRAMの有無にかかわらずNVMe SSD:ゲームとシステムにおける実際の違い

  • SSD の DRAM には FTL テーブルが保存され、ランダム パフォーマンスが向上し、NAND の摩耗が軽減されます。
  • DRAM なしの SSD は安価ですが、通常、耐久性が低く、高負荷時のパフォーマンスが安定しません。
  • NVMe では、HMB テクノロジーによりシステム RAM の使用が可能になり、統合 DRAM がないことによる欠点の一部が軽減されます。
  • ゲームや家庭での使用には、優れた NVMe DRAM レス SSD で十分ですが、長期的には DRAM を搭載した SSD が最も確実な選択肢となります。

DRAM搭載とDRAM非搭載のNVMe SSD

もし迷っているなら ゲームやオペレーティングシステム用のDRAM搭載または非搭載のNVMe SSDあなただけではありません。市場にはますます多くのモデルが登場し、価格も下がり、特に従来の機械式ハードドライブから移行した場合、一般ユーザーにとって実際のパフォーマンスの違いは分かりにくくなってきています。

このガイドでは、冷静に分析していきます DRAM は SSD に具体的にどのような貢献をするのでしょうか。また、DRAM がないことは何を意味するのでしょうか。ディスクの耐久性、ゲームの読み込み時間、Windows の起動時間にどのように影響するか、また、どのような場合に DRAM を搭載したモデルに少しお金を払って、あるいは安価な NVMe ドライブで妥協する価値があるかについて説明します。 チームグループ MP33 または類似。

SSD の DRAM とは何ですか? なぜそれほど重要なのですか?

SSDの中にはフラッシュメモリチップだけでなく、 コントローラと、多くのモデルでは専用のDRAMメモリチップこの DRAM は PC の RAM ではなく、コントローラーの超高速作業メモリとして使用される SSD 固有のモジュールです。

DRAMの主な役割は、 オペレーティングシステムが認識する論理アドレスと実際の物理アドレスを関連付ける内部「マップ」 フラッシュメモリ内のデータが保存されているセルのマップです。このマップは巨大で、ファイルの読み書きに応じて常に更新されます。

オペレーティングシステムがドライブからデータを要求する場合、 論理ブロックアドレス(LBA)これは機械式ハードドライブから継承されたシステムです。問題は、SSDはHDDのようにデータを整理したり移動したりしないため、論理アドレスがメモリチップ上のデータの実際の物理的な位置と直接対応していないことです。

SSDコントローラは、 フラッシュ変換レイヤー (FTL)これは本質的に、「この論理LBAアドレスは、この特定の物理セルまたはブロックに対応します」ということを示す巨大な変換テーブルです。このテーブルは通常、SSDの統合DRAM(モデルに搭載されている場合)内にあります。

DRAMはNANDフラッシュよりもはるかに高速なので、 DRAM内のテーブルのクエリと更新は無限に高速です フラッシュメモリに直接保存するよりも、DRAMを搭載したSSDの方がアクセス時間、ランダムアクセス性能、NANDの摩耗が少ないというメリットがあります。

SSD がデータを読み書きする仕組み(そしてこれがなぜメモリを消耗させるのか)

DRAMの影響をよりよく理解するためには、次のことを知っておくと役立ちます。 SSDは固定サイズのブロック(通常4KB)で動作します。1バイト単位での書き込みや削除はできず、ブロック単位での書き込みや削除しかできません。つまり、小さなファイルを保存するだけでも、ブロック全体が確保されるということです。

ファイルを変更すると、SSD は影響を受けた部分だけを消去するわけではありません。 ブロック全体を読み取り、変更を加えて書き換え、別のフリーゾーンに配置します。将来のクリーンアップのために、古いブロックを不要としてマークします。これにより、ユーザーには見えない多くの内部書き込みが発生し、セルの劣化につながります。

一部のセルが早期に焼き切れ、他のセルがほとんど接触しない状態を防ぐために、SSDは次のような技術を実装しています。 ウェアレベリングこのメカニズムは、すべてのセルが可能な限り均等に使用されるように、データを定期的に異なるセルに移動します。

このデータの内部的な移動により、WindowsやLinuxの観点からは、物理的な場所が時間の経過とともに変化します。 論理LBAアドレスは同じまま繰り返しになりますが、LBA と物理セルの関係を最新の状態に保つのは FTL の役割であり、その情報はそれを統合する SSD の DRAM に残ります。

SSDにDRAMが搭載されていない場合、 その FTL テーブルはフラッシュ メモリ自体に存在する必要があります。 あるいは、一部のNVMeドライブでは、HMBなどの技術を使用してシステムRAMを利用することができます。どちらの方法も速度が遅く、NANDへの書き込み回数が増えるため、長期的には持続的なパフォーマンスとドライブの寿命に影響を与える可能性があります。

DRAMとSLCキャッ​​シュ、そしてそれらが同じではない理由

多くのユーザーが混同しがちなのが、 SLCまたは疑似SLCキャッ​​シュを備えたSSD DRAMしかし、これらは無関係です。DRAM はアドレス変換テーブルを保存し、SLC キャッシュは一時的な書き込みを高速化するために使用されます。

La SLCキャッ​​シュ 通常、NANDフラッシュメモリ自体の一部として実装され、SLCメモリのように機能するように構成されているか、専用チップとして実装されています。その目的は、高速で書き込みデータを受信し、それをより低速なフラッシュメモリの残りの部分にゆっくりと転送することです。

このキャッシュの問題は、それが無限ではないことです。 いっぱいになると、書き込み速度が著しく低下します。キャッシュの容量は、数ギガバイトから大型モデルでは数十ギガバイトまでの範囲になりますが、常に制限があります。

一部のメーカーはマーケティングに力を入れており、 彼らはSLCメモリを使用していると主張しているが、実際にはキャッシュのみを指している。メインメモリはTLCまたはQLCです。細かい文字をよく読んで、「SLCキャッ​​シュ」と「本物のSLC SSD」を混同しないようにすることが重要です。最近のコンシューマー製品でSLCを採用している製品は非常に稀です。

一方、DRAMは ユーザーデータの保存には使用されませんドライブの内部ロジックを管理するために存在します。DRAMが搭載されていないからといって、SSDにSLCキャッ​​シュが搭載されていないわけではありません。逆もまた同様です。DRAMとSLCキャッ​​シュはそれぞれ異なるコンポーネントと機能を持ち、パフォーマンスへの影響も異なります。

DRAM搭載SSDとDRAM非搭載SSDのメリット

SSDにDRAMが搭載されていることで、特に次のような点でいくつかの明らかな利点がもたらされます。 集中的な使用シナリオ また、ランダム アクセスでは、オペレーティング システムや現在の多くのゲームで一般的なアクセス タイプになります。

最初の利点は 特に小規模なランダム取引において、全体的なパフォーマンスがより安定するFTL テーブルは極めて高速なメモリに存在するため、コントローラは NAND に複数回アクセスすることなくデータの位置を特定して更新することができ、応答時間が短縮されます。

さらに、NAND自体をFTLテーブルを常に保存して書き換える必要がないため、 フラッシュセルの摩耗が軽減されるDRAM は NAND メモリと同じ速度で劣化することなく継続的にリフレッシュされるため、フラッシュへの実際の書き込み回数は少なくなります。

この内部書き込みの削減とより複雑なコントローラの使用が可能になることで、DRAM搭載SSDは 通常、TBW(書き込みテラバイト数)の数値はより優れている。 メーカーによる保証期間が延長されます。また、これらのモデルでは、エラー訂正アルゴリズム(ECC)もより高度で効率的になります。

しかし、理論上は小さなリスクがある。DRAMは揮発性であるため、 FTLテーブルの変更が保留中に突然電源が切れた場合データ破損が発生する可能性があります。これを防ぐため、多くのハイエンドSSDには、NANDへのデータをクリアするために数ミリ秒間追加の電力を供給するコンデンサが組み込まれています。通常の家庭での使用では、突然のシャットダウンによる破損は非常にまれです。

DRAM レス SSD が存在する理由と、それによって何が犠牲になるのか?

DRAM を使用して SSD を製造すると、いくつかの理由により製品の価格が高くなります。 DRAMチップ自体を追加し、より高度なコントローラを使用する必要があります DRAM は業界全体で需要の高いコンポーネントであり、価格は市場に応じて変動すると想定します。

ほんの一握りの巨人だけが サムスン、SKハイニックス、マイクロン(クリティカル) 彼らはNANDとDRAMの両方を製造しています。SSDを販売しているもののDRAMを製造していない他のブランドは、これらのチップをサードパーティから購入する必要がありますが、多くの場合、それらのサードパーティは直接の競合相手です。これが最終的なコストと入手可能性に影響を与えます。

より安価なユニットを生産し、エントリーレベルと下位中価格帯のセグメントをターゲットにするために、多くのメーカーは DRAMレスSSD、つまり専用のDRAMメモリを持たないSSDの設計コンポーネントを節約し、コントローラーをある程度簡素化して、より積極的な価格を提供できるようになります。

反対は明らかです: FTL テーブルは NAND 自体に保存する必要があります。その結果、セルへの読み書き頻度が増加し、情報へのアクセス速度が低下します。NVMeモデルでは、HMBテクノロジーを使用してシステムRAMにアクセスすることもできます。これについては後ほど説明します。

その結果、DRAMを搭載していないSSDは通常、 ランダム操作のパフォーマンスが低下し、キャッシュがいっぱいになると速度が低下します。 また、一般的に耐久性(TBW)と保証はやや控えめです。多くの低価格帯のDRAMレスモデルは消費電力が少ないですが、最新のデスクトップPCではDRAM搭載SSDとの消費電力の差は実際にはごくわずかです。

DRAM レス SSD とは何ですか? 日常使用でのパフォーマンスはどのようなものですか?

このタスクにNANDを使用すると、各マップの更新には データを保存している同じセルに余分な書き込みをする長期的には、摩耗の分布が異なり、同じカテゴリの DRAM を搭載した SSD と比較して実際の寿命がわずかに短くなる可能性があります。

パフォーマンスの面で最大の違いは 小さなランダムアクセスと集中的なワークロードたとえば、多数の同時操作、データベース、仮想マシン、大量のコンパイル、すでにいっぱいになっているディスクに分散しているリソースの大量読み込みなどです。

ウェブブラウジング、オフィスアプリケーション、マルチメディア再生、カジュアルゲームなどのよりシンプルな用途では、現実は DRAM のない SSD は、どんな機械式ハードドライブよりもはるかに高速です。HDD から移行する場合、実質的にどの SSD もロケットのように見えるでしょう。

もちろん、それを考慮に入れる必要があります すべての DRAM レス SSD が同じように作られているわけではありません。近年、ミッドレンジ市場をターゲットにした DRAM レス モデルが登場しており、最新のコントローラとかなり洗練されたファームウェアを搭載し、価格の割に非常に競争力のあるパフォーマンスを提供しています。

NVMe SSDのHMBテクノロジー:システムRAMの使用

NVMe SSDの場合、多くのDRAMレスモデルには、 HMB (ホスト メモリ バッファ)NVMe 1.2仕様で導入されたこの技術により、SSDはメモリのごく一部を システムRAMをあたかも自身の「仮想」DRAMであるかのように扱う.

HMBを使用すると、SSDコントローラはFTLテーブルまたは補助データの一部をホストメモリに保存できるため、 NANDへのアクセス回数を減らす HMB を使用しない DRAM レス システムと比較してパフォーマンスが向上します。

使用されるメモリの量は通常非常に小さいので、 通常100MB未満したがって、数ギガバイトのRAMを搭載した最新のコンピューターでは、影響はごくわずかです。ユーザーの観点からは、システムで利用可能なメモリが少なくなったことに気付くことはありません。

それでも、HMBはパフォーマンスの向上に効果があるものの、 DRAMを統合したSSDとは全く比較にならないSSD からホスト RAM へのアクセスは、コントローラのすぐ隣にはんだ付けされた DRAM チップへのアクセスよりも遅延が大きく、構成、ドライバー、およびオペレーティング システム自体によって異なります。

非常に特殊なケースや特定のアクセスパターンでは、 HMBを使用してもパフォーマンスが向上しない、あるいはわずかに悪化する可能性がある。ファームウェアがこれらの要求をどのように処理するかによって、これは魔法の弾丸ではありませんが、DRAM なしの NVMe ドライブを、DRAM なしの初期の安価なモデルよりも大幅に優れたものにするのに役立ちます。

既知のDRAMレスモデルの例

実際には、特にエントリーレベルや一部のミッドレンジセグメントでは、DRAMを省いたSSDが市場に溢れています。よく挙げられるDRAMレスモデルには、以下のようなものがあります。 Samsung 980、SN350、SN500、SN550、SN570、SN770などのさまざまなWD Blue/Green NVMe SN750 SE ファミリーの一部。

SATA分野では、次のような古典的なものもあります。 Crucial BX500、Kioxia Exceria SATA そして、非常に人気のある経済モデルとしては、 SanDisk SSD PlusまたはKingston A400、多数のジェネリック中国ブランドユニットに加えて。

HMB搭載の手頃な価格のNVMeドライブの中には、次のようなドライブがあります。 ADATA SX6000 Lite、Corsair MP400、Crucial P2、Gigabyte NVMe、HP EX900/P700/P800、Patriot P300、Sabrent Rocket Nano、Transcend 110S、Verbatim Vi3000 などのさまざまなモデル。

これらのSSDはハイエンド市場の王者になることを目指しているわけではないが、 彼らは中堅企業で注目を集めている 市場でトップクラスであり、DRAM を搭載したハイエンド モデルよりも大幅に低価格で、ゲームや日常的な使用に十分な、非常に優れたシーケンシャル読み取り/書き込み速度とパフォーマンスを提供します。

したがって、純粋に技術的な観点から言えば、DRAMなしのドライブはDRAM付きのSSDよりも「客観的に劣っている」が、 実際には、その差は縮まってきています。 そして、予算が限られている多くのユーザーにとって、それらは完全に有効な選択肢です。

DRAM搭載NVMe SSDとDRAM非搭載NVMe SSD:ゲームとオペレーティングシステム

今、多くの人が最も興味を持っていることに焦点を当てます。 ゲームの読み込み時間とオペレーティングシステムの起動時間理論上は、DRAMを搭載したNVMe SSDは、DRAMを搭載していないSSDよりも高速で安定した動作が期待できます。しかし、実際には、具体的なシナリオによって大きく異なります。

オペレーティングシステム用のSATA SSD(DRAMの有無にかかわらず)から移行し、次のようなDRAMなしのNVMe SSDを追加することを考えている場合は、 ゲームをインストールするためのTeamgroup MP33おそらく、現在使用している SATA SSD と比較すると、読み込み時間の違いは比較的小さいことに気付くでしょう。しかし、それでも NVMe のパフォーマンスが SATA より劣るということはありません。

オペレーティングシステムに関しては、DRAMがなくてもSATA SSDからNVMe SSDに切り替えることで、 シーケンシャルパフォーマンスの向上とレイテンシの低減しかし、「体感速度」の向上は、HDDからSSDに切り替えた際に得られるほど劇的ではありません。ボトルネックはもはやストレージではなく、他のコンポーネントやソフトウェア自体に移ることが多いのです。

ゲームの場合、マップ、テクスチャ、リソースの読み込みには多くのステップが必要になることがよくあります。 さまざまなサイズの読み取り、シーケンシャルアクセスとランダムアクセスの混合DRAM を搭載した NVMe ドライブは、要求の厳しいゲームや最適化が不十分なゲームの読み込み時間を数秒短縮する可能性がありますが、ほとんどのユーザーにとってその違いが劇的になることはめったにありません。

SSDの品質が真価を発揮するのは、ゲームのインストール、解凍、そして多数の小さなファイル(大きなパッチ、高解像度テクスチャなど)の書き込み時、あるいはハードドライブの容量がほぼいっぱいになった時です。そのような状況では、 DRAM と優れたコントローラーを備えた NVMe ドライブは、より安定した速度を維持します。 安価な DRAM なしのモデルよりも、SLC キャッシュが不足するとパフォーマンスがかなり低下する可能性があります。

NVMe DRAM レス ドライブはブート ドライブとして適していますか?

かなり広まっている神話があります。 DRAM のない SSD は、オペレーティング システム ディスクとしてではなく、データ ドライブとしてのみ使用してください。現実はもっと微妙です。技術的には、DRAMを搭載したSSDはOSにとって常に優れた選択肢となりますが、だからといってDRAMを搭載していないSSDがその用途に役に立たないというわけではありません。

SATA SSDの場合、DRAMの不在がより顕著になります。 SATAバス自体はすでに速度と遅延の面で制限されているDRAMレスドライブの中には、ランダム負荷時にかなり動作が鈍いものもあるようです。しかし、それらのモデルでも、起動時間やプログラムの起動時間に関してはどのHDDよりも優れています。

NVMeでは、プロトコル自体とPCIeバスが 取締役会とのより速いコミュニケーションとHMBの使用能力これにより、DRAMを内蔵していないことによる影響がいくらか軽減されます。優れたDRAMレスNVMe SSDは、多くのパフォーマンス指標において、DRAM搭載SATA SSDよりも優れた性能を発揮します。

汎用PCの場合、DRAMレスNVMe SSDは、以下の条件を満たしていれば、ブートドライブとして問題なく機能します。 耐久性と持続的なパフォーマンスの点では最適な選択ではない負荷の高い書き込み(大量のビデオ編集、仮想マシン、データベースなど)を頻繁に行う場合は、DRAM を搭載したモデルを選択する方が間違いなく理にかなっています。

予算が限られていて、主な用途がブラウジング、オフィスワーク、軽い編集、ゲームなどである場合は、 システムを、十分に有能な NVMe DRAM レス ドライブにインストールするのは、大した問題ではありません。他の SSD と同様に、定期的にバックアップを作成することをお勧めします。

DRAMフリーSSDと従来のHDDの違い

時には、比較する際に間違いが起きることがある。 DRAM なしの SSD と DRAM ありの SSD を比較して、前者が「悪い」ものであるかのように考えるしかし、結局のところ、ほとんどのユーザーにとって重要な比較は、依然として SSD と HDD の比較です。

DRAMを搭載していない非常に基本的な安価なSATA SSDでも、 機械式ハードドライブに比べてアクセス時間と待ち時間が大幅に短縮されます。システムの起動、プログラムの起動、ゲームの読み込みはすべて、「非常に遅い」から「許容できるほど速い」に変わります。

たまにしか使わないサブのパソコンや、まだHDDを使用している古いパソコンに第二の人生を与えるために、 安価な DRAM レス SSD は、従来のハードドライブに比べて大幅に改善されています。このユニットは世界で最も耐久性があるわけではないかもしれませんが、ユーザー エクスペリエンスが大幅に向上しているため、通常はそれを補って余りあるほどです。

もちろん、予算が許せば、DRAM、優れたTBW仕様、保証付きのSSDを選ぶのが理想的ですが、 DRAMレスデバイスを悪者扱いすべきではないこれらは選択肢の範囲内のもう 1 つの要素であり、明確なニッチ (低価格でほとんどの家庭ユーザーにとって十分な機能) を備えています。

非常にローエンドのモデルでは、注意することをお勧めします。 不明なブランドの DRAM なし SSD の中には、わずか 1 ~ 2 年で TBW 定格に達するものもあります。 非常に安価な特定のモデルに見られるように、中程度の使用では、メーカーの評判や他のユーザーの経験が影響します。

ゲーム用に DRAM を搭載した SSD に余分にお金を払う価値はあるでしょうか?

答えはあなたの予算とプレイヤーのタイプによって異なります。客観的に見れば、 DRAM 搭載 NVMe SSD と DRAM 非搭載 NVMe SSD の FPS 差は実質的にゼロです。そこで支配的なのは GPU と CPU です。

SSDが効果を発揮するのは、ロード時間、テクスチャストリーミング、そしてディスクアクセスによるマイクロスタッタリングの軽減です。これらのシナリオでは、DRAMを搭載した高性能NVMeドライブが[メリット]をもたらします。 読み込み時間がわずかに速くなり、パフォーマンスの低下が減りました ゲームが継続的にデータを取得している場合。

しかし、最近のほとんどのタイトルでは、その差はロード画面で数秒かかる程度、あるいは非常に特殊なケースではより安定した体験が得られる程度です。多くのプレイヤーにとって、 DRAM を搭載したモデルに大幅に高い金額を支払うことのコストと利益の比率は、必ずしも合理的ではありません。特に予算が限られている場合にはそうです。

予算が非常に限られており、1TBまたは2TBのDRAMレスNVMeドライブを手頃な価格で入手できる場合は、 チームグループ MP33 2TBゲーム用途には依然として非常に有効な選択肢です。読み込み時間はHDDに比べて非常に短く、DRAMを搭載した多くのSATA SSDと同等です。

一方、マシンを「何年も使える」ように構築したい場合、SSDの寿命を延ばすことを重視し、オペレーティングシステムをインストールし、非常に要求の厳しいゲームをインストールし、集中的な書き込みタスクも実行する計画がある場合は、 はい、予算をもう少し増やして、DRAM を搭載した NVMe ドライブを選択するのは非常に理にかなっています。 信頼できるメーカーから。

結局のところ、この価格帯では、優れたDRAMレスSSDと優れたDRAM搭載SSDの価格差はそれほど大きくないかもしれません。なぜなら、その代わりに耐久性が向上し、 負荷時のパフォーマンス安定性 長期的にはより大きな安心感が得られます。

これまでに見たものはすべて明確な絵を描き出しています。 DRAM搭載のNVMe SSDは、安定した長期にわたるパフォーマンスを求める人にとって理想的な選択肢です。一方、DRAM レス モデル、特に HMB と優れたデザインを備えたモデルは、予算が限られている場合に非常に有能な代替品となり、あらゆる HDD に比べて大幅な改善を実現し、実際には、プロファイルがそれほど要求されていない限り、多くのユーザーが日常的な使用でほとんど気付かないほどの違いをもたらします。

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