SSDで未使用のままにしておくべきストレージ容量を調べてみると、0%から50%までの推奨値に遭遇し、適切な数値をどう判断すればいいのか戸惑うかもしれません。1TBや2TBのドライブの場合、たとえ20%（200GBや400GB）でも未使用のままにしておくのは、無駄が多く、コストがかかるように思えるかもしれません。
ほとんどのコンシューマー向け、そして多くのプロフェッショナル向け用途では、SSDの現在の使い方や将来の使い方次第で、空き容量を少なめにしたり、100%使用と思っていたドライブを最大まで使用したりすることも可能です。このコラムを読んだ後、空き容量を全く気にしないという選択をするかもしれませんし、SSDの約30%を空のままにしておくという選択をするかもしれません。
では、まずは血みどろの詳細から始めましょう。（もし血みどろの詳細を避けてアドバイスに進みたい場合は、下のセクションに進んでください。）
SSDに空き領域が必要な理由
SSDは静音性、低消費電力、長寿命、そして高い耐久性を誇りますが、ハードディスクドライブ（HDD）と同様に、最終的には故障します。ただし、故障の形態はHDDと大きく異なります。ストレージおよびバックアップ企業Backblazeが2019年に発表したこの分析は、2種類のストレージの違いについて、技術的すぎないながらも詳細な解説をしています。
HDDには内部に多数の可動部品と回転部品がありますが、SSDは「ソリッドステート」であり、すべてがドライブチップ内の電気的な動作によって行われます。具体的には、SSDのメモリセルからデータを読み取る際には非常に低い電圧が使用され、実質的な摩耗は発生しません。一方、データの書き込みにはより高い電圧が必要となり、最終的にはストレージビットが摩耗してしまいます。
SSD では、各セルへの書き込み回数と、ドライブの寿命全体における総書き込み回数が推定で決まっています。HDD では、データの書き込みに磁気変化が伴うため、ディスク上の同一位置にあるファイルの更新では、同じレベルの摩耗は発生しません。（DriveDx などのユーティリティを使用すると、SSD または HDD の残存寿命を継続的に推定できます。外付けドライブの監視には Apple 関連の制限があります。）
SSDファームウェアは、メモリセル（1～4ビットを記憶する単位）を循環させ、ドライブ全体の摩耗を均一化します。そうしないと、頻繁に使用されるセルが他のセルよりもはるかに早く消耗してしまいます。ドキュメントを保存したり、ファイルをコピーしたり、その他の方法でSSDにデータを書き込んだりするたびに、あるいはオペレーティングシステムが同様の自動アクションを実行するたびに、SSDが書き込むセルは、以前のデータが保存されていた場所とは全く異なる場所になります。SSDファームウェアはこれらすべてを追跡し、オペレーティングシステムとユーザーにとってシームレスに機能します。
これを複雑にしているのは、SSDがメモリセルをページと呼ばれるより大きな単位にグループ化し、ページをブロックにグループ化していることです。SSDのチップ設計に応じて、1ページは2K～16K、1ブロックは256K～4MBの範囲で保存できます。空きストレージの配分方法により、SSDがデータを書き込む際、1ページ分しか書き込めない場合もあれば、ブロック全体の書き込みが必要になる場合もあります。つまり、1ビットのデータ変更で最大4MBの書き込みが必要になる可能性があります。
オーバープロビジョニング: SSD の寿命を延ばすためのスペース
このオーバーヘッドと、一部のセルが早期に故障する現象が相まって、メーカーは ストレージを過剰にプロビジョニングするようになり ました。ユーザー（およびオペレーティングシステム）には見えない余分な容量を内蔵することで、SSDはより大きなブロックよりも小さなページをより頻繁に書き込み、全体的な寿命を延ばしています。ドライブメーカーのSeagateの記事では、これを15マスゲームに例えています。
この過剰にプロビジョニングされたストレージ容量は、ドライブのマーケティングにおいて、2の累乗と10の累乗の違いを巧みに利用することで隠されています。「500GB」ドライブは5000億バイトのストレージ容量を提供します。しかし、メモリチップは2の累乗で表現されます。10億に最も近い値は「ギビバイト」またはGiBで、これは10の24乗（2の10乗）を単位としています。1GiBは1,073,741,824バイトです。500GiBドライブは537GBのストレージ容量を備えていますが、実際には500GBしか見えません。つまり、この37GBが、 ドライブ本来の過剰プロビジョニング容量なのです。
ほとんどの消費者の用途では、SSD が起動ボリュームである場合でも、Finder に表示される SSD ストレージの使用率が 100% に達しても、ドライブの寿命を長く快適に過ごすことができます。
SSDの一般的な使用状況における推定寿命は、書き込みテラバイト数（TBW）と呼ばれる数値に基づいて約5～10年です。これは、一定量のデータに対して書き込み操作が適切に分散された場合のドライブの正常な動作を反映しています。Samsungの手頃な価格のT7外付けドライブシリーズでは、1TBモデルのTBWは360で、これは5年間で平均200GBのデータが毎日書き込まれることに相当します。容量が大きいほど、サイズに対して書き込み回数が増えることが予想されるため、TBWの数値も高くなります。
Samsungは、データセンターユーザー向けに、オーバープロビジョニングに関する簡潔で分かりやすいホワイトペーパーも提供しています。このホワイトペーパーには、ドライブ上に未使用ストレージを増やすことのメリットを分かりやすく示す、非常に便利な3線グラフが掲載されています。これらの要素は、SSDへの書き込みがパーソナルコンピューターよりもはるかに多いデータセンターでは非常に重要です。
- データセンター向けドライブでのみ利用可能なオーバープロビジョニングがなく、秘密の SSD スタッシュもないため、寿命係数は 1 として表示されます。
- Samsungや他のSSDメーカーがコンシューマー向けドライブに搭載している値である6.7%までシフトすると、寿命係数は2倍以上の2.09になります。これは、Samsungがコンシューマー向けSSDのTBW値に使用している基準値です。
- 合計28%を節約すると、係数は5.22に跳ね上がります。つまり、5年程度持つかもしれないドライブの寿命を約12年に延ばすことができるということです。しかし、毎日のライブ録画やオーディオ・ビデオ編集など、平均的なユーザーよりもはるかに頻繁にファイル書き込みを行うSSDでは、このオーバーヘッドを考慮する必要があるでしょう。
どれくらいのストレージを空として確保しておくべきでしょうか? 見てみましょう。
オーバープロビジョニングの程度
以下は、Apple、Samsung、その他の消費者向け SSD に組み込まれている約 7% を除いた、オーバープロビジョニングに関する推奨事項の簡単な概要です。
- Macの起動ボリュームまたは外付けドライブの場合は、使用頻度に応じて5～20パーセント
- M1シリーズのMacではより高い割合が保証される可能性がある
- 主に後で読み取られるが、めったに書き換えられないデータのオフロードに使用される外付けドライブでは、ほぼ 0 パーセント
Macの起動ボリュームは、ほとんどの外付けドライブよりも多くの書き込み操作が発生します。そのため、ドライブに内蔵されている容量に加えて、起動ボリュームの5～20%程度の空き容量を常に確保しておくことをお勧めします。通常の使用では低い容量で、ドライブにファイルを頻繁に書き込み、移動するソフトウェアを使用する場合は高い容量で十分です。
macOSの起動ボリューム用に、ある程度のストレージを空けておくことは常に良い考えです。Appleは、一時ファイル、スワップファイル（ドライブへのデータ書き込みでメモリが逼迫している場合に使用）、そしてTime MachineスナップショットをTime Machineボリュームに転送する前に、必要に応じてメインボリュームパーティションの空き領域を埋めます。
SSD 上の未使用のストレージは空き領域として扱われます。データの書き込みを目的として、オペレーティング システムによって割り当てられていないストレージは、オーバープロビジョニングの対象となります。
M1シリーズMacの内蔵SSDをできるだけ長く使い続けるには、少し心配な点があります。AppleはM1シリーズチップを、外付けドライブからの起動を承認するために必要なプロビジョニング情報を保存している内蔵SSDに障害が発生した場合、Macが起動できないように設計しました。内蔵SSDが早期に故障した場合、Intel Macのように外付けSSDに簡単に切り替えられるわけではありません。この点をMacの使用状況に考慮する必要があります。
Macの起動に使用しない外付けSSDの場合は、使用頻度も考慮して決定する必要があります。SSDにデータをオフロードしたり、Time Machineボリュームとして使用したりする場合は、データを段階的に追加し、必要に応じて上書きすることで、寿命の低下を心配することなく、ほぼフル稼働状態まで使用できます。主にデータの読み取りに使用するドライブであれば、摩耗はほとんど発生しません。
ただし、外付けドライブが常に読み取りと書き込みで過負荷になっている場合 (特に、消去、変更、または移動される大きなファイルの場合)、すべてのスペースと予算を交換サイクルの高速化に使用したくない場合は、余裕 (かなり大きい値でも) を残しておいてください。
この Mac 911 の記事は、Macworld の読者である Donald から寄せられた質問に対する回答です。
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