SanDisk ExtremeFFS SSDを最大100倍に高速化

　
　最近脚光を浴びているSSDでは事情が大きく異なる。それは、SSDがOSを扱うからだ。OSおよび一般的アプリケーションを動かす上で発生するファイルの書き込みは、大半がランダムアクセスで、その内50%以上は4KB以下のサイズのものだ。
　

　
　これにより3つの問題が生じる。
　
1つは、待ち時間が生じる点。前述の通り、NANDでは1ページのサイズの書き換えであっても、丸々1ブロックを消去し、別ブロックにほとんど同じデータを書き込む手順が必要となる。この作業には概ね 200ms程度かかるといい、ランダムライトが多発する状況では、SSD/OSのレスポンスが体感できるほど悪くなることがある。これが一部のユーザーの間で話題になっている「プチフリーズ」の正体だ。
　
もう1つは、寿命の問題。NANDフラッシュメモリは、書き換えられる回数が決まっている。ランダムライトが多いと、結局はブロックサイズでの消去が多発するので、シーケンシャルライトよりも寿命をすり減らしてしまう。
　
残りの1つの問題は、消費電力が大きくなってしまうと言う。
　
　SanDiskが発表した、SSDのランダムライトを100倍高速化するExtremeFFSでは、書き換えを行なうページに対し無効というマーキングだけを残し、実際に消去は行なわず、空いている別の場所にページ単位で書き込みを行なう。この作業は、ブロック単位での消去/書き込みと比べ、遙かに高速に行なえるため、ランダムライトの性能は最大で100倍にまで向上。同時に、SSDの耐久性能と低消費電力性も改善される。
　

　
　このほか、ExtremeFFSは、NCQに対応し、NANDフラッシュチャネルごとに、リード/ライト/ガーベージコレクトを独立して同時に実行でき、例えばWindowsのレジストリなど、頻繁に利用するデータをローカライズする技術を搭載している。
　
　ExtremeFFS技術を使ったSSDは2009年から出荷される見込みで、基本的にハイエンド製品に採用される。
　

　
　SSDの寿命と性能を示す標準的指標「LDE」および「vRPM」を提言
　
　vRPMは、Virtual RPMのことで、SSDの実効性能をより正確に求めるための計算方法。
　
　HDDのIOPS(1秒あたりの入出力性能)は、1/{(コマンドオーバーヘッド)+(シーク時間)+(回転のレイテンシ)+(データ転送時間)}という計算で求められる。このうち、コマンドオーバーヘッドとデータ転送時間は、ほかの2つに比べ無視できるほど小さく、レイテンシは30/RPMで求められるので、先の式は1/{(シーク時間)+(30/RPM)}と簡易化できる。
　
この式から分かるのは、HDDの実効性能がRPMに非常に依存しているという点だ。言い換えるなら、HDDの性能を上げるには、シーク時間を短くするより、回転数を上げた方が良いと言うことになる。そこで、同社はSSDにもRPMの概念を導入する。
　
　
　SSDでは、上述のNANDの特性から読み込み(Iread: ここでは8KBのランダムリード性能を差す)より書き込み(Iwrite: ここでは4KBのランダムライト性能を差す)の速度が大きく劣るので、それを考慮する必要がある。
　
一般的なPCの用途では読み込みと書き込みは半々の割合で発生すると考えられるので、SSDのIOPSは1/{(0.5/Iread)+(0.5/Iwrite)}となり、これに50を掛けたものがvRPMとなる。ちなみに、HDD/SSDを問わず、実際の実効性能には、キャッシュも影響してくるが、一般的オフィスアプリケーションの場合、キャッシュ消去が頻発するので、あまり考慮しなくていいという。