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SSD - 何が重要ですか？
SSD の機能に対するユーザの見解の調査
Paul Wassenberg
Marvell Semiconductor
ソリッド・ステート・ストレージ分科会 委員長
SSD - 何が重要ですか？
目次
はじめに ··································································································· 3
調査の内容 ································································································ 3
すべての回答者からの調査結果 ····································································· 6
市場セグメントごとの調査結果 ····································································· 9
アプリケーションごとの調査結果 ································································ 20
PCIe SSD ユーザの調査結果 ······································································· 33
要約および考察 ························································································ 34
SNIA について ························································································· 39
SSSI について ························································································· 39
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SSD - 何が重要ですか？
はじめに
SNIA ソリッド・ステート・ストレージ分科会（www.snia.org/forums/sssi）は、ユーザ
が SSD に何を期待しているかを調べるための調査を行った。それぞれのアプリケーシ
ョンおよび市場セグメントで何が最も重要であると考えられているかを理解すること
は、SSD メーカが、それぞれのアプリケーションおよび市場セグメントに適した製品
を設計するのに役立ち、最も適した SSD を探しているユーザへのガイダンスにもなる。
本書は、この調査の内容、それぞれの市場セグメントおよびアプリケーション領域での
結果、およびその結果の要約をまとめたものである。
調査の内容
本調査では、まず、ユーザに、使用している SSD についての一連の質問を行い、どの
ように使用されているかを調べた。
1) どのような市場セグメントで SSD が使用されているか？
・モバイル（ノート PC）
・デスクトップ PC
・サーバ
・ストレージ・サブシステム
2) どのようなアプリケーションが SSD 上で実行されているか？
・一般事務（ワープロやスプレッドシートなど）
・キャッシング
・データベース
・財務
・エンジニアリング（CAD やシミュレーションなど）
3) どのようなフォームファクタの SSD を使用しているか？
・2.5（または 3.5）インチ標準ドライブ・サイズ、SATA、SAS、PCIe インターフェイ
ス
・mSATA － 薄型省スペース、ノート PC 用、SATA インターフェイス
・microSATA － BGA パッケージの SATA SSD
・PCIe カード － 標準的拡張カード、さまざまなサイズ、PCIe インターフェイス
・ハーフ・スリム・カード － mSATA よりわずかに大きく、サーバおよびサブシステ
ム用、SATA インターフェイス
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4) SSD のインターフェイスは何か？
・SATA － 主にクライアントに使用されているが、エンタプライズ環境でも使用され
る
・SAS － エンタプライズ環境で使用されている
・PCIe － ホスト・バス用として設計されているが、デバイス・インターフェイスと
しても使用され、今日ではエンタプライズ環境で主として使用されている
5) SSD の容量はどれくらいか？
・容量を 6 段階に分けて調査
SSD のそれぞれの属性の重要性を 1（重要でない）から 5（非常に重要）までで評価す
るよう、回答者に求めた。
属性は下記の 5 種類のカテゴリに分けることができる。
1) パフォーマンス
SSSI では、SSD のパフォーマンスを表す 3 種類の測定値を定義している。
a) IOPS：デバイスのトランザクション・レート、1 秒間当たりの I/O 回数。
b) 応答時間（遅延）：ホストが、SSD へのリクエストを生成してから、SSD からの応
答を受信するまでに要した時間、ミリ秒またはマイクロ秒。
c) スループット：SSD に対する入出力データ転送速度、MB/s。
2) 消費電力
ストレージ・デバイスでは、消費電力は重要な指標である。モバイルデバイスは、低消
費電力であるほど、バッテリの稼働時間が長くなる。マルチドライブのシステムでは、
低消費電力であるほど、冷却に関する要求が小さくなる。ドライブ全体を使用していな
いときは、消費電力管理機能により消費電力を抑えることができる。SATA、SAS、PCIe
のいずれのインターフェイスでも、複数の消費電力管理モードがサポートされ、可能な
場合は、ドライブの未使用部分がシャットダウンされる。ただし、低消費電力モードで
は、デバイスを完全な状態に復帰させるのに時間がかかる欠点があり、システムの応答
性に不要な影響を与えないように管理する必要がある。
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3) 耐久性
SSD に使用されている NAND 型フラッシュメモリには、それぞれのフラッシュセルへ
の書き込み回数が有限であるという特性がある。書き込みを使用可能なセル全体に分散
するウェアレベリング技術とユーザからはアクセスできないがウェアレベリングに使
用されるフラッシュメモリを余分に持つオーバープロビジョニング技術を使用するこ
とで、SSD の寿命を大幅に伸ばすことができる。
4) データの完全性
SNIA 用語集（http://snia-j.org/dictionary/）は、データの完全性を、データが不正に改変
されたり破壊されたりしていない属性として定義している。これには、データの破損な
ど、意図しない変更も含まれる。
5) データの暗号化
ユーザデータの暗号化は、不正なアクセスからデータを保護する。現世代の SSD の多
くは、自己暗号化ドライブ（SED）の機能を備えている。SED では、ドライブチップ
に暗号化ロジックが内蔵されている。
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すべての回答者からの調査結果
本調査の回答者は、次の市場セグメントで SSD を使用していると回答した。
「その他」の回答には「上記のすべて」が含まれている。
本調査の回答者は、次のアプリケーションで SSD を使用していると回答した。
「その他」の回答には「上記のすべて」と VMware が含まれている。
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本調査の回答者は、次のフォームファクタの SSD を使用していると回答した。
「その他」の回答は、主として「上記のすべて」である。
本調査の回答者は、次のインターフェイスで SSD を使用していると回答した。
「その他」の回答には「上記のすべて」が含まれている。
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本調査の回答者は、次の容量の SSD を使用していると回答した。
全回答者の属性評価
1) パフォーマンスはかなり重視されている。スループットよりも IOPS と遅延が重視
されている。
2) 消費電力が少ないことはかなり重視されているが、電力管理は中程度の評価である。
3) すべての属性のうち耐久性は最も重視されている。どの回答者も耐久性を最も重視
している。
4) データの完全性はかなり重視されている。
5) データの暗号化はかなり重視されているが、予想したほどではなかった。
市場セグメントとアプリケーション領域による違いについて、以下のセクションで詳細
に説明する。
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市場セグメントごとの調査結果
本調査では、回答者を次の 4 つの市場セグメントに分類した。
・モバイル
・デスクトップ
・サーバ
・ストレージ・サブシステム
このセクションでは、各セグメントの調査結果をまとめた。
モバイル・セグメント
調査結果は、このセグメントの回答者がノート PC を使用していることを示している。
モバイル・セグメントの SSD は、次のアプリケーションに使用されている。
「その他」の回答は「上記のいくつかまたはすべて」と VMware である。
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モバイル・セグメントの SSD は、次のフォームファクタで使用されている。
「その他」の回答には「上記のすべて」が含まれている。
モバイル・セグメントの SSD には次のインターフェイスが使用されている。
「その他」の回答には「上記のすべて」が含まれている。
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モバイル・セグメントでは、次の容量の SSD が使用されている。
モバイル・セグメントでの属性評価
1) パフォーマンスはかなり重視されていて、遅延よりも IOPS とスループットが重視
されている。
2) 消費電力が少ないことと電力管理は非常に重要である。
3) 耐久性は非常に重要である。
4) データの完全性はかなり重視されているが、サーバやサブシステムのセグメントほ
どではない。
5) モバイル・セグメントの回答者には、データの暗号化は重要ではない。
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デスクトップ・セグメント
このセグメントには、デスクトップ PC とワークステーションが含まれている。
デスクトップ・セグメントの SSD は、次のアプリケーションに使用されている。
デスクトップ・セグメントの SSD は、次のフォームファクタで使用されている。
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デスクトップ・セグメントの SSD には次のインターフェイスが使用されている。
デスクトップ・セグメントでは、次の容量の SSD が使用されている。
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デスクトップ・セグメントでの属性評価
1) パフォーマンスはかなり重視されていて、スループットおよび遅延よりも IOPS が
重視されている。
2) 消費電力が少ないことと電力管理は非常に重要である。
3) 耐久性は非常に重要である。
4) データの完全性はかなり重視されているが、サーバやサブシステムのセグメントほ
どではない。
5) このセグメントの回答者には、データの暗号化は非常に重要である。
サーバ・セグメント
SNIA 用語集（http://snia-j.org/dictionary/）では、サーバは、他のインテリジェント・デ
バイス（通常はコンピュータまたはアプライアンス）にサービスを提供するインテリジ
ェント・デバイス（通常はコンピュータ）として定義されている。本調査では、提供さ
れるサービスはストレージである。
サーバ・セグメントの SSD は、次のアプリケーションに使用されている。
「その他」の回答には、ビデオ編集およびアプリケーションの高速化全般が含まれてい
る。
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サーバ・セグメントの SSD は、次のフォームファクタで使用されている。
サーバ・セグメントの SSD には次のインターフェイスが使用されている。
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SSD - 何が重要ですか？
サーバ・セグメントでは、次の容量の SSD が使用されている。
サーバ・セグメントでの属性評価
1) パフォーマンスは非常に重要で、スループットおよび IOPS よりも遅延が重要であ
る。
2) 消費電力が少ないことは重要ではない。
3) 耐久性は非常に重要である。
4) データの完全性は非常に重要である。
5) このセグメントの回答者には、データの暗号化はかなり重視されている。
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ストレージ・サブシステム・セグメント
SNIA 用語集（http://snia-j.org/dictionary/）では、1 つ以上のコンピュータにストレージ・
サービスを提供する、ストレージ・コントローラ、ストレージ・デバイス、および必要
な制御ソフトウェアが統合されたシステムが、ストレージ・サブシステムとして定義さ
れている。
（明確化のために用語集から引用）
ストレージ・サブシステム・セグメントの SSD は、次のアプリケーションに使用され
ている。
「その他」の回答にはデスクトップの仮想化が含まれている。
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ストレージ・サブシステム・セグメントの SSD は、次のフォームファクタで使用され
ている。
「その他」の回答には 3.5 インチが含まれている。
ストレージ・サブシステム・セグメントの SSD には次のインターフェイスが使用され
ている。
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ストレージ・サブシステム・セグメントでは、次の容量の SSD が使用されている。
ストレージ・サブシステム・セグメントでの属性評価
1) パフォーマンスは非常に重要で、スループットおよび IOPS よりも遅延が重要であ
る。
2) 消費電力が少ないことは重要ではない。
3) 耐久性は非常に重要である。
4) データの完全性は非常に重要である。
5) このセグメントの回答者には、データの暗号化はかなり重視されている。
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アプリケーションごとの調査結果
本調査では、回答者を 5 つのアプリケーション領域に分類した。
・一般事務
・キャッシング
・データベース
・財務
・エンジニアリング
このセクションでは、各アプリケーションの調査結果をまとめた。
一般事務アプリケーション
一般事務アプリケーションにはワープロやスプレッドシートなどが含まれる。
SSD は、次の市場セグメントで一般事務アプリケーションに使用されている。
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一般事務アプリケーションには、次のフォームファクタの SSD が使用されている。
「その他」の回答には「上記のいくつかまたはすべて」が含まれている。
一般事務アプリケーションに使用されている SSD には次のインターフェイスが使用さ
れている。
「その他」の回答には「上記のいくつかまたはすべて」が含まれている。
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SSD - 何が重要ですか？
一般事務アプリケーションには、次の容量の SSD が使用されている。
一般事務アプリケーションでの属性評価
1) パフォーマンスはかなり重視されている。IOPS および遅延よりもスループットが重
視されている。
2) 消費電力が少ないことはかなり重視されている。基本的な電力管理が重視されてい
るようである。
3) 耐久性は非常に重要である。
4) データの完全性はかなり重視されている。
5) データの暗号化はかなり重視されている。
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キャッシング・アプリケーション
PC では小容量の小さなフォームファクタの SSD を使用してキャッシングをサポート
し、大規模システムでは大容量の標準フォームファクタの SSD をキャッシング機能に
使用している。
SSD は、次の市場セグメントでキャッシング・アプリケーションに使用されている。
キャッシング・アプリケーションには、次のフォームファクタの SSD が使用されてい
る。
「その他」の回答は「上記のすべて」である。
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キャッシング・アプリケーションに使用されている SSD には次のインターフェイスが
使用されている。
キャッシング・アプリケーションには次の容量の SSD が使用されている。
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キャッシング・アプリケーションでの属性評価
1) パフォーマンスはかなり重視されている。IOPS が最も重要で、遅延、スループット
の順になっている。
2) 消費電力が少ないことも電力管理も重要ではない。
3) 耐久性は非常に重要である。
4) データの完全性はかなり重視されている。
5) データの暗号化は重要ではない。
データベース・アプリケーション
データベースは情報の貯蔵所で、非常に大規模になることがあり、高速でランダム・ア
クセスのストレージが有利である。
SSD は、次の市場セグメントでデータベース・アプリケーションに使用されている。
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SSD - 何が重要ですか？
データベース・アプリケーションには、次のフォームファクタの SSD が使用されてい
る。
データベース・アプリケーションに使用されている SSD には次のインターフェイスが
使用されている。
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SSD - 何が重要ですか？
データベース・アプリケーションには次の容量の SSD が使用されている。
データベース・アプリケーションでの属性評価
1) パフォーマンスは非常に重要である。IOPS およびスループットよりも遅延が大きく
重要である。
2) 消費電力が少ないことは重要ではない。
3) 耐久性は非常に重要である。
4) データの完全性は非常に重要である。
5) データの暗号化は重要ではない。
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SSD - 何が重要ですか？
財務アプリケーション
財務アプリケーションには、PC ベースの会計ソフトウェアから大規模な給与システム
までが含まれる。
SSD は、次の市場セグメントで財務アプリケーションに使用されている。
財務アプリケーションには、次のフォームファクタの SSD が使用されている。
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SSD - 何が重要ですか？
財務アプリケーションに使用されている SSD には次のインターフェイスが使用されて
いる。
財務アプリケーションには次の容量の SSD が使用されている。
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SSD - 何が重要ですか？
財務アプリケーションでの属性評価
1) パフォーマンスは非常に重要である。スループットおよび遅延よりも IOPS が重要
である。
2) 消費電力が少ないことは重要ではない。
3) 耐久性は非常に重要である。
4) データの完全性は非常に重要である。
5) データの暗号化はかなり重視されている。
エンジニアリング・アプリケーション
エンジニアリング・アプリケーションには、CAD ソフトウェア、シミュレーション、
その他の設計および試験プログラムが含まれている。
SSD は、次の市場セグメントでエンジニアリング・アプリケーションに使用されてい
る。
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SSD - 何が重要ですか？
エンジニアリング・アプリケーションには、次のフォームファクタの SSD が使用され
ている。
エンジニアリング・アプリケーションに使用されている SSD には次のインターフェイ
スが使用されている。
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SSD - 何が重要ですか？
エンジニアリング・アプリケーションには次の容量の SSD が使用されている。
エンジニアリング・アプリケーションでの属性評価
1) パフォーマンスは非常に重要である。スループットおよび遅延よりも IOPS が重要
である。
2) 消費電力が少ないことが非常に重要である。
3) 耐久性は非常に重要である。
4) データの完全性は非常に重要である。
5) データの暗号化はかなり重視されている。
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SSD - 何が重要ですか？
PCIe SSD ユーザの調査結果
比較的新しい領域で現時点ではエンタプライズでの利用が中心であるが、PCIe SSD に
ついても調査することにした。PCIe SSD に特有の調査項目が 2 つあり、それは、PCIe
SSD 専用に設計されたコマンドセットの NVM Express および SCSI Over PCIe（SOP）
に関するものである。
PCIe SSD ユーザの属性評価
1) パフォーマンスは非常に重要である。スループットおよび IOPS よりも遅延が重要
である。
2) 消費電力が少ないことは重要ではない。
3) 耐久性はかなり重視されている。
4) データの完全性は非常に重要であり、すべての回答よりも重要である。
5) データの暗号化はかなり重視されているが、すべての回答ほどではなかった。
考察
エンタプライズ・ユーザの回答が回答者全員の傾向から外れることは予想されたことで
あるが、電力に対する関心が薄いことは驚きであった。これは、大規模ストレージ構成
で使用される PCIe SSD の数が少ないことによると思われる。
調査結果は NVM Express が SOP よりも広く使用されていることを示しているが、こ
れは、
SOP よりも早く使用できるようになったことによって説明がつく。
回答者が NVM
Express をよく知っているのも同じ理由によると思われる。
PCIe SSD の詳細については、SSSI 発行の「PCIe SSD 101」ホワイトペーパーを参照。
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SSD - 何が重要ですか？
要約および考察
全体として、本調査の回答者は、使用している SSD について次のように回答した。
・パフォーマンスはかなり重視されていて、スループットよりも IOPS および遅延が重
視されている
・消費電力が少ないことは、パフォーマンスおよび耐久性ほど重要ではない
・耐久性は非常に重要である
・データの完全性はかなり重視されている
・データの暗号化はそれほど高く評価されていない
総合的な評価は、もちろん平均化されたものである。たとえば、データの完全性は、
PC ユーザには、エンタプライズ・ユーザほど、高くは評価されない。市場セグメント
とアプリケーション領域によって、パフォーマンスの要素である IOPS、遅延、スルー
プットに対する評価は異なる。それぞれの市場セグメントとアプリケーション領域を個
別に見ることに意味がある。市場セグメントとアプリケーション領域による、相対的な
評価の違いを下図に示す。
市場セグメントおよびアプリケーションによる主要属性の相対評価
1（重要でない）から 5（非常に重要）までの評価
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SSD - 何が重要ですか？
アプリケーションと市場セグメントの間の評価には相関関係はほとんど見られない。こ
れは、エンジニアリング・アプリケーションが、モバイル、デスクトップ、およびスト
レージ・サブシステムで使用されているように、それぞれのアプリケーションが、少な
くとも 2 以上の市場セグメントで使用されているからである。
各市場セグメントおよびアプリケーションでのパフォーマンスの 3 要素の概略の評価
を下図に示す。
市場セグメントおよびアプリケーションごとのパフォーマンスの各要素の評価
1（重要でない）から5（非常に重要）までの評価
パフォーマンス
すべての回答者がパフォーマンスを重要と感じていることは驚くに当たらない。つまり、
これが SSD を使用する主要な理由だからである。サーバおよびストレージ・サブシス
テムの回答者は、デスクトップおよびモバイルの回答者よりもパフォーマンスを重視し、
消費電力を犠牲にしてもパフォーマンスを優先する。すべてのアプリケーションで、パ
フォーマンスは少なくともかなり重視されている。
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SSD - 何が重要ですか？
モバイルを除き、すべての市場セグメントで、スループットよりも IOPS および遅延が
重視されている。モバイル・ユーザは、IOPS とスループットを同等に評価している。
それぞれのアプリケーションでのパフォーマンスの評価はセグメントでのものと類似
であるが、一般事務ユーザはスループットを重視している。
多くのSSDのデータ・シートにIOPSとスループットが表示されているが、SSDが真に
輝くのはランダム・パフォーマンスである。高いIOPSと低い遅延の値が、優秀なラン
ダム・パフォーマンスの指標である。
消費電力
モバイル・セグメントの回答者は、低消費電力であるほどバッテリでの稼働時間が長く
なるため、消費電力を重視するのは当然である。しかし、デスクトップ・セグメントの
回答者もモバイルの回答者と同じくらい低消費電力であることを評価している。サーバ
およびストレージ・サブシステムのユーザが消費電力にあまり関心がないのは、SSD
が総ストレージ容量に占める割合が比較的小さいためと思われる。
アプリケーション領域では、エンジニアリング・ユーザの低消費電力に対する関心が高
い。キャッシング、データベース、および財務のユーザは、低消費電力であることは重
要でないと考えている。
低消費電力に関心を示さない領域があることは予想外であった。電力管理、つまりドラ
イブの未使用の部分のシャットオフ機能は消費電力削減の要であり、現在、すべてでは
ないが、ほとんどのSSDがサポートしている。多くの場合、電力管理はユーザには透過
的に行われるため、それが、調査参加者が重要ではないと考えた理由かもしれない。
耐久性
すべてのセグメントおよびアプリケーション領域の回答者は、耐久性が非常に重要であ
ると考えていて、耐久性を犠牲にしてまで容量の大きさや低コストを求めようとはしな
い。また、定格書き込み寿命に近づいたら、新しいドライブにデータを移動できるよう
に、デバイスがそれを通知すべきであると、ほぼすべての回答者が指摘している。しか
し、実際には、内蔵のウェアレベリング管理機能の進歩によって、ほぼすべてのSSD
の耐用年数は、ユーザがSSDを組み込んだシステムを保持する期間よりも長い。
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SSD - 何が重要ですか？
データの完全性
サーバおよびストレージ・サブシステムの回答者は、予想どおり、書き込み中の電源断
を含め、どのような条件でもデータの健全性が維持されてデータ破壊が起きないことに
大きな関心を寄せている。エンタプライズ用ドライブには、通常データパスの完全性の
検証など、データ保護機能がドライブ自体に組み込まれている。PCユーザもデータを
喪失することは避けたいと思っているが、クライアント用ドライブにはエンタプライズ
用ドライブのような保護機能は含まれていないため、できることには限りがある。
アプリケーション領域での優先度は、市場セグメントの場合と、よく一致している。デ
ータの完全性については、エンタプライズ・レベルの環境でよく使用される他のアプリ
ケーションのユーザが非常に重視していることに比べ、一般事務ユーザはそれほど重視
していない。
データの暗号化
ドライブ内蔵の暗号化機能への関心の薄さは驚きであるが、時代遅れの自己暗号化ドラ
イブ(SED)に関する考え方が原因かもしれない。最新の世代のSEDでは、SSDのパフォ
ーマンスに与える影響はほとんどない。複数のドライブで構成される大規模システムで
は、暗号キーの管理も問題である。ノートPCなどのモバイルデバイスは盗難に対して
脆弱であり、暗号化によるデータへのアクセス防止が特に重要である。
結論
本プロジェクトは、専用のLinkedInグループ（下記のリンクを参照）を通じて、ユーザ
がSSDに対して、どのような機能を望んでいるかを調べ、関連トピックに関する対話を
始めるために開始された。データ暗号化や電力管理などの問題に関する教育が必要であ
ることが、予期しない発見であった。SSSIは、SSDに関するユーザの選択を支援する
ために、これらの問題に関して詳細な情報を提供していく。
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SSD - 何が重要ですか？
参考情報
SSSI会員は、詳細な全調査結果を入手できます。
本書で使用した用語の定義については、SSSI用語集ソリッドステートストレージ分科
会 用語集（http://snia-j.org/tech/WH/SSSI/SSSI1.html）をご参照ください。
本トピックに関するLinkedInグループ：SSDs – What’s Important to You?（SSD － 何
が重要ですか？）。ここは、SSDの特性についての議論と関連トピックに関する意見集
約の場所です。グループに参加して議論に加わりませんか？
SSSIは、この調査を無期限に続ける計画であり、データの収集を続けます。本調査は
www.surveymonkey.com/s/LGWKWJLで公開されています。
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SSD - 何が重要ですか？
SNIAについて
Storage Networking Industry Association（SNIA）は、グローバルな非営利団体で、約
400社の会員企業と7,000人の個人会員で構成され、事実上全ストレージ産業を網羅し
ています。SNIAの使命は、標準規格、テクノロジ、教育サービスの開発および普及で
ストレージ業界を牽引し、情報の管理に貢献することです。この目的を達成するために、
SNIAは、標準規格、教育、サービスの普及に努め、オープンなストレージ・ネットワ
ーキング・ソリューションの市場拡大を推進します。詳細については、SNIAのウェブ
サイトwww.snia.orgをご覧ください。
SSSIについて
SNIAソリッド・ステート・ストレージ分科会（SSSI）は、エンタプライズおよびクラ
イアントの環境でのソリッド・ステート・ストレージ市場の育成および拡大を推進する
ために組織されました。技術規格やツールの開発を担当するさまざまな委員会で構成さ
れ、SSSデバイスのメリットについて、ユーザへの啓蒙活動を行っています。詳細につ
いては、SNIA SSSIのウェブサイトwww.snia.org/forums/sssiをご覧ください。
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