ｍ.2 SSDとSATA SSDの容量とスピードとDRAMの関係について

ｍ.2 SSD 2TBかSATA SSD 2TBの購入を検討しております。用途は動画編集、ゲーム配信などです。

質問１
ｍ.2 SSDはDRAMキャッシュ搭載じゃないとデータが蓄積していくと、処理が追い付かず、ＨＤＤ並みの遅さになるとネットで見たことがります。例えば2TBのうち、1.5TB以上まで使ってしまうと、HDD2TBの内1.5TB以上まで使用したものよりも遅くなるということでしょうか？

質問2
SATA SSDはDRAMキャッシュが記載されてるものがほとんどありませんが、不要だからでしょうか？
その場合、なぜ不要なのでしょうか？

質問3
ｍ.2 SSD（DRAMキャッシュ搭載）とSATA SSD（DRAMキャッシュ非搭載）で、お互いに1.5TB以上まで使ってしまうとどっちの方がスピードが遅くなるのでしょうか？

東邦のPCスペック
スペック
OS:Windows10
メモリ:DDR4-2666 32GB
CPU:Core i5 13500
GPU:RX6600
ﾏｻﾞｰﾎﾞｰﾄﾞ：TUF GAMING B660M-PLUS D4

よろしくお願いします。

No.4 ベストアンサー 回答者： air_supply 回答日時： 2023/02/12 23:06

A1. "M.2 SSD は DRAM キャッシュ搭載じゃないとデータが蓄積していくと、処理が追い付かず、HDD 並みの遅さになるとネットで見たことがります。

"
→　それは極端な話ですね。M.2 SSD には SATA と NVMe がありますけれど、ここではより高速な NVMe M.2 SSD の話だと思います。

DRAM キャッシュは、読み出し・書き込みする際に高速でデータを受け取る処理を担当しています。これはキャッシュ容量を超えるとキャッシュ切れになり、直にフラッシュメモリにアクセスすることになりますが、それでも SSD はそれなりの速さを持っていますので、HDD 並みの低速にはなりません。DRAM キャッシュが切れても、書き込みが遅くなるだけで、キャッシュがクリアされると本来の速度になります。

ただし、最近よく使われるようになった QLC の SSD は、書き込みが非常に遅いため、容量の一部を SLC として使い高速のキャッシュにしています。これが切れると、かなり低速になってしまうのは確かなようです。しかし、それは極端な状況なので、通常の使い方では簡単にキャッシュ切れを起こしたりしません。

安いSSDは買っちゃダメって話
https://ameblo.jp/nyanpire-chu/entry-12717831782 …

キャッシュはキャッシュでも、QLC SSD の SLC キャッシュの話ではないでしょうか？ 因みに、これは QLC の書き込み時の速度の話なので、一度書き込んだデータを読み出す方は、通常の速度が出ますので心配は要りません(笑)。

A2. "SATA SSD は DRAM キャッシュが記載されてるものがほとんどありませんが、不要だからでしょうか？ その場合、なぜ不要なのでしょうか？"
→　SATA SSD でも DRAM キャッシュを搭載していますよ。安い SSD は搭載していないものもありますが、通常の性能の SSD なら殆ど DRAM キャッシュを搭載しています。単にカタログ等に書いていないこともありますけれど、高速の SATA SSD は、DRAM キャッシュを搭載ししているものの方が多いと思います。

DRAM キャッシュを搭載していない SATA SSD がある理由は、価格です。DRAM キャッシュを搭載すればその分性能は上がりますが、コストも上昇します。少しでも低価格にしたい場合は、DRAM キャッシュを搭載しない SSD を作ります。読み出しはそれ程変わりませんが、書き込みが遅くなります。これは、価格と性能のトレードオフですね。

A3. "M.2 SSD(DRAM キャッシュ搭載)と SATA SSD(DRAM キャッシュ非搭載)で、お互いに 1.5TB 以上まで使ってしまうと、どっちの方がスピードが遅くなるのでしょうか？"
→　質問者さんは誤解されているようですが、連続書き込みでキャッシュを使いきった場合と、容量に関しては別です。書き込みを断続的に行っていると、キャッシュがその間にクリアされて新しくキャッシュされますので、性能的は落ちたりしません。従って、転送レートも書き込みに関しては低下しません。読み出しは、常に高速で行われます。

"M.2 SSD 2TB か SATA SSD 2TB の購入を検討しております。用途は動画編集、ゲーム配信などです。"
→　システムを入れる訳ではないので、NVMe M.2 SSD でも SATA SSD でも構わないではないでしょうか？ 速度の面では NVMe M.2 SSD の方ですが、NVMe M.2 SSD のスロットが空いていないと搭載できません。SATS SSD(2.5 インチ) なら、チャンネルは空いていますし安いので増設し易いでしょう。

この回答へのお礼

返信ありがとうございます。
素晴らしいご回答ありがとうございます。
容量が少なくなってもキャッシュ切れさえ収まれば、速度が戻るならありがたいです。これが知りたかったです。ありがとうございます。

お礼日時：2023/02/14 00:30

No.3 回答者： masa2211 回答日時： 2023/02/12 10:26

>問１

>HDD2TBの内1.5TB以上まで使用したものよりも遅くなるということでしょうか？
HDDで大量のデータをコピーするときは、ものすごく遅くなります。一晩かかっても1ＴＢのコピー終わるかどうか怪しいレベル。HDDでキャッシュ切れ（＝満タン）になるとこうなります。
1ファイルの大きさが平均100kBのとき、1～2MB/ｓなんだけど.....
USB2.0と3.0の違いさえ、どうでもいいくらいです。
これがあるので、ＨＤＤとＳＡＴＡ＿ＳＳＤは大差があり、ＳＡＴＡ＿ＳＳＤとNVME＿SSDは、そこまで差がありません。

＞質問3,質問3共通
こちらによると、
NVMEでキャッシュ切れ状態の書き込み速度が1000～2000MB/S
この値は、SATA_ssdより高速。（SATA3は理論値で600MB/S)
https://photo-studio9.com/wd_black-an1500/

この回答へのお礼

返信ありがとうございます。
素晴らしいご回答ありがとうございます。
理論値によるとNVMEの方が早いんですね。ありがとうございます。

お礼日時：2023/02/14 00:27

No.2 回答者： nora-sky 回答日時： 2023/02/11 17:54

文才が無いので理解できるかわかりませんが…

(1).
SSDはブロックの消去(時間が掛かります)後にブロックの書き込みが行われるので連続書き込み時に大幅なパフォーマンス低下を招きます。
キャッシュは複数ブロックの情報を一時的に保持してブロック消去に掛かる時間を吸収する役割を担います.
※キャッシュ容量を超えた情報を送るとキャッシュの役割を果たせなくなります。

補助記憶装置の消費容量などはキャッシュに関係しませんがSSDは書き込みの都度記憶素子が劣化する特性があり書き込み回数に上限ができます(明確な寿命がある事を意味し補助記憶装置の空き容量が少ないと記憶素子の再利用率が上がるので寿命を短くします)。

(2).
SATA-IIIの転送速度(6Gbps)が早くないのでキャッシュを搭載しても効果が低いせいかなと。

(3).
(1)でコメント済。

この回答へのお礼

返信ありがとうございます。
素晴らしいご回答ありがとうございます。
HDDと違ってSSDはUSBみたく、前触れもなくデータが読み込めなくなるみたいですね。
キャッシュの件を詳しく教えていただきありがとうございます。

お礼日時：2023/02/14 00:24

No.1 回答者： angkor_h 回答日時： 2023/02/11 17:05

ストレージにおけるDRAMキャッシュの必要性は、

処理速度とインタフェース速度の差を埋めることなので、
その必要性は、SATA採用側にあります。
ご質問は逆になっているので、知識の整理をしたほうが良いです。

この回答へのお礼

返信ありがとうございます。
すみません。知識がないので教えてほしいのです。

お礼日時：2023/02/14 00:22