2018年 SSDを最良の状態に「検査&リフレッシュ」する最適化支援ソフト「SSDブースター Ver.2」

SSD[ Solid State Drive (ソリッドステートドライブ) ]は、技術革新によって、性能向上、低価格化が進み、デスクトップパソコンでは高速化を目的にシステムディスクをSSDとして、データ保存用に大容量HDDとの併用が主流となった。モバイル用途のノートPC、携帯性を重視したタブレットPCなどの多くの機種では小型化、省電力化を理由にSSDが採用されるようになってきている。SSDは既存のHDDと比べて、高速で消費電力が低く、発熱も比較的に少ない。また耐衝撃性に優れており、軽量で動作音も発生しない優位性を持っていると言える。ただ、そのSSDにも代表的なウィークポイントに“ECCリフレッシュ”という機能が必要という問題がある。

SSDの問題には、電源が切れた状態で保存したデータの保持時間が短いという欠点がある。HDDは公開情報として50年以上と長大であるのに対して、SSDは使用開始から10年以上としながらも、使っている内に保持時間が短くなり、現在ではJEDEC(半導体技術協会)が定めた規格JESD218A により、クライアント用(一般用途と解釈)では、最低1年間は保持を保障とし、エンタープライズ(データセンターなどの用途と解釈)に至っては、最低3ヶ月間は保持を保障すべしとなっている。要するに最悪3ヶ月、最良1年間しかデータを保持できないと述べているに過ぎない。つまり、電源を切った状態で3ヶ月間放置したら、データは消えるかもしれないという解釈だ。 ECCリフレッシュとは、3ヶ月間あるいは1年間で消えるかもしれないデータを、消える前に書き直して延長するという仕組みが必須ということだ。

SSDを構成するNANDフラッシュメモリのデータ読み込みエラーが起きる前に書き直して、まっさらにする機能だ。簡単に言うと、消えかけているNANDフラッシュメモリを診つけると書き直しをして、データをフルチャージするもの。これをECCリフレッシュという。このECCリフレッシュの構造はブラックボックスとされ、定まった方式があるわけでない。つまり、三者三様、各PC部品メーカで仕様が異なり、装備されていないSSDが存在することも考えうる。またこれはNANDフラッシュメモリを読み取った時、ECC(エラー訂正)処理が発生した場合に、リフレッシュを実行するパッシブ型と、通常使用と並行してディスク装置全体を読み取り、データが消えかけていないか等、適宜調べて、リフレッシュを実行するアクティブ型の2方式が考えられる。

弊社(電机本舗)で経験したのは、SSDを使い始めてから2年目ぐらいを経過した時に、使われていない情報がアーカイブされ、その保存されたはずの文書の内容が、いつの間にか消えている!という現象に遭遇した…。この現象、最初はWindows標準のファイル管理形式であるNTFSの管理情報が損壊したのか!?と思っていたのだが、判を押したように長く触っていない情報のアーカイブが起きる。であれば、アクティブ型のECCリフレッシュがうまく作動していないものだと推測、結論づけできる現象だった。単純に考えて観ると、前述のアクティブ型そのものを実装していないのかも知れない…と。

NANDフラッシュメモリへの書き込みした直後は問題ないのだが、時間が経過するに連れて、情報が消えていく問題が発生することには、どうやら間違いなさそうだ。このような現象による問題、消えゆくデータのエラー訂正機能をもって解決する仕掛けがECCリフレッシュだが、ある程度のタイムラグでデータが消えてもECCが復元してくれるものの、長期間の時間的な問題や何らかの限度を越えるとデータが消滅してしまい、復元ができない状態に陥るようだ。“これらの問題を解決するために「SSDブースター Ver.2」を開発”した。

SSDブースターVer.1に対して、“ECCリフレッシュ励起機能を実装”、制作することにした。SSD上の全ファイルを定期的に読み取る機能を実装するものだ。パッシブ型のECCリフレッシュは、常識的に備えていると仮定している…。SSDのファイルを定期的に読み込む時点で、SSD内部でデータを読み取り、データが消えかけている状態に対して、ECC処理を実行するようにした。このタイミングでリフレッシュが作動するはずだ。定期的にデータを読み込むことにより、SSDが内蔵するパッシブ型のECCリフレッシュ機能を利用して、アクティブ型のECCリフレッシュ機能を実現するものである。さらにデータが消えかけている場合、データの読み取り時間が遅くなる現象が起きる。従って、読み取りが遅いファイルを見つけると明示的にファイルを作り直す機能も実装した。これはパッシブ型のECCリフレッシュを備えていないSSDに場合でもSSDブースターがこの機能を代替できるように盛り込んだ。

また、知らない間にファイルが壊れていた!?など、過去の苦い経験から、壊れているファイルを検出する機能も同時に制作、強化した。不幸にしてファイルが壊れている場合、本ソフトウェアはデータ問題を検出し、ユーザに通知する仕組みである。これらの機能強化で、知らない間にアーカイブの情報は壊れていないだろうし、また壊れた場合はそれを認知できるようになった。本ソフトの改良により、ようやくユーザも安心して、SSDを活用できるようになったと実感する。

SSDブースター Ver.2の最適化を支援する機能は次の通り。

  • 1.【ファイルの破損検出】ファイルのチェック機能。
  • 2.【メモリの荷電リフレッシュ】メモリのリフレッシュ機能。
  • 3.【高速維持】本来のSSDの速度を維持し、寿命を延長する機能。
  • ※「SSDブースター Ver.2」は第29回プロレジ大賞“高速・快速部門賞を受賞”。