2020年のディスクデフラグの初心者向けガイド

コンピュータの主要なハードウェアコンポーネント(プロセッサ、メモリ、内部ストレージ)は連携して動作し、ファイルにアクセスしてプログラムをロードできるようにします。 RAMとプロセッサは驚異的な速度で動作しますが、内部ストレージは、特にHDDの場合、悲しいことに遅れをとっています。

物理的な制限があるため、一般的なハードディスクドライブは非常に低速で、プロセッサの速度に追いつくことができません。ソリッドステートドライブは、メカニカルドライブよりもはるかに高速ですが、最新のチップと比較すると、クロール速度で動作します。その結果、データの読み取りと書き込みは、特に自然なファイルの断片化のプロセスが介入して状況を悪化させる場合、非常に遅いプロセスになる可能性があります。



これが、2020年であっても、ハードドライブの最適化が必要な理由です。これにより、ファイルの断片化が解消され、コンピューターのパフォーマンスが向上します。以前にこのトピックに出くわし、それが不可解な言語で不透明なコンピューターで話されていることに気付いた場合は、この記事がさわやかで明るいものであることがわかります。



真実は、ディスクの最適化は、説明が不十分なものほど複雑な問題ではないということです。ハードディスクの最適化に伴うものを完全に理解するには、断片化やWindowsファイルシステムなどのいくつかの概念を理解する必要があります。従来のハードディスクがどのように機能し、SSDがどのように異なるかを知ることは、最適なパフォーマンスを得るために前者を最適化する必要があるのに、後者がなくても問題なく動作する理由を知るのにも役立ちます。

まず、ハードディスクドライブがどのようにデータを保存および読み取るかを説明しましょう。



ハードディスク

ハードディスクドライブは、1960年代のIBMの機械的な怪物から、2020年に使用する7200 RPMの速度のコンパクトなストレージデバイスまで、長い道のりを歩んできました。ただし、速度とサイズの両方が絶えず改善されているにもかかわらず、HDDに関する1つの簡単な事実が残っています。 2020年:遅いです。

回転するプラッターや読み取り/書き込みヘッドなどの可動部品で構成されているため、低速です。これらの可動部分は、プロセッサによって送信された要求が必要なデータを取得できる速度に制限があることを意味します。

さらに速度を落とすために、取得する必要のあるすべてのデータが常に同じ場所にあるわけではありません。回転するプラッターを、複数の同心円状のディスクで構成される複合ディスクと考えると役立つ場合があります。 4つのディスクが集合的にプラッターを構成するとします。各ディスクはトラックと呼ばれ、各トラックはセクターと呼ばれる同様の長さの部分に分割されます。トラックとセクターの数はモデルによって異なりますが、通常、1つのセクターのサイズは512バイトです。



では、なぜこれが重要なのでしょうか。主な理由は2つあります。 1つ目は、外側のトラックとセクターに格納されているデータは、内側のトラックとセクターに格納されているデータよりも高速にアクセスされることです。 2番目の理由は、ハードドライブ上のスペースの各ユニットが特定の数のセクターで構成されていることです。このユニットはクラスターと呼ばれます。 クラスターは、ファイルまたはファイルの一部を保存できるハードドライブ上のスペースの最小単位です。

これにより、Windowsがハードドライブ(NTFSファイルシステム)上のデータをどのように整理および制御するかがわかります。

NTFSファイルシステム

簡単に言うと、ファイルシステムは、オペレーティングシステムがディスク上のファイルを配置および管理する方法です。使い慣れたすべてのバージョンのWindowsは、NTFSファイルシステムを使用してHDDまたはSSD上のファイルを整理し、システムが要求されたデータにアクセスできるようにします。



NTFSファイルシステムを使用するドライブは、通常、セクターをそれぞれ8つのセクターで構成されるクラスターにグループ化します。これは、NTFSドライブ上の各クラスターのサイズが通常512 x 8 = 4096バイトであることを意味します。 2MBのファイルをNTFSドライブに保存すると、ドライブにそれぞれ4096バイトのチャンクとして保存されます。 (数学に関心がある場合、それは2Mbファイルがハードディスク上の約488クラスターまたはスペースのチャンクを占めることを意味します)。

最適化がどのように行われるか

コンピュータストレージに配置する各ファイルがチャンクに分割されていることがわかったので、断片化がどのように発生するかを視覚化するのが簡単になるはずです。たとえば、5MBのファイルを十分な空き容量のあるドライブに保存するとします。ファイルは通常どおりチャンクに分割されます。チャンクは互いに隣り合って配置される可能性が高く、隣接するようになります。これは、プロセッサがそのファイルを要求すると、HDDがそのファイルをより速く取得できることを意味します。

ここで、同じファイルを空き容量の少ないドライブに保存することを検討してください。システムはファイルを最も近い利用可能なスペースに保存します。そのスペースがすべてのファイルチャンクを含むのに十分であれば、素晴らしいです。そうでない場合、システムはチャンクの一部を別の場所に配置します。これで、ファイルの各部分が互いに分離されました。一緒にファイルを構成するチャンクをハードドライブ上の連続していないスペースに保存することは、断片化と呼ばれるものです。



私たちのほとんどが定期的にファイル(一部は非常に大きいファイル)をハードディスクドライブに保存することを考えると、断片化は避けられない自然な結果です。

ディスクの最適化:なぜそれが必要なのですか?

ハードディスクに保存されるファイルの数が多くなり、各ファイルが大きくなるほど、システムがデータの読み取りと書き込みを行うために必要な作業が増えます。大きなファイルでいっぱいのディスクドライブは、単にもうなくなるまで、各ファイルを保存する連続した場所がますます少なくなることを意味します。これが発生すると、システムは、各ファイルの異なるチャンクを、検出できるスペースに保存するだけです。ファイルが大きいほど、ファイルのチャンクが多くなり、分散します。したがって、ファイルが要求されると、読み取り/書き込みヘッドはさまざまな場所をジャンプして、異種の分散したチャンクをアセンブルする必要があります。このプロセスには多くの作業が必要であるため、時間がかかり、パフォーマンスが低下します。

これとは別に、ファイルはいたるところに散らばっているため、ドライブの使用可能なスペースも散らばっています。これにより、大きな受信ファイルは、保存できる空き領域の連続したチャンクがないため、すぐに断片化されます。

最新のHDDの読み取り/書き込み速度は10年前半に比べて大幅に向上していますが、ディスクの断片化は速度が時間とともに低下することを意味し、ハードディスクの劣化にもゆっくりとつながります。

これが、ディスクドライブを定期的に最適化する必要がある理由です。

私たちのほとんどにとって幸運なことに、Windows 10のような最新のオペレーティングシステムには、定期的に実行され、ハードドライブを処理するデフラグスケジュールがあります。ただし、このシステムは動作を停止したり故障したりする可能性があるため、システムの即時デフラグが必要な時期を知る必要があります。

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非常に断片化されたHDDには、いくつかの明らかな兆候と症状があります。

  • ファイルとプログラムの読み込み時間が長くなります
  • グラフィックを多用するアプリやゲームで、新しいウィンドウを読み込んだり、新しい環境を処理したりするのに時間がかかりすぎる
  • システム動作中のハードドライブからの可聴ノイズ

これらのいずれかが一貫して発生し始めたら、おそらく騎兵隊を呼び出すときです。これは、コンピューターのデフラグを意味します。それで、本当にそれを必要とするドライブをデフラグする方法は?

コンピュータをデフラグする方法

PCをデフラグすると、ハードドライブを最適化し、スペースを解放できます。ただし、優れたデフラグツールはそれ以上のことを行います。検索速度を上げるには、散在するファイルチャンクを並べて配置する必要があります。これを行うと、新しいファイルを配置できるスペースの大きな塊が解放され、ハードディスクドライブに到達した後すぐに断片化する可能性が低くなります。デフラグのもう1つの側面は、スマートファイル配置です。これにより、システムが最も必要とするファイルが、最も速くアクセスしやすい場所に配置されます。

つまり、ディスクの最適化には3つの主要な側面があり、すべての最適化機能に組み込まれています。

  • ファイルの最適化。 このプロセス中に、断片化されたファイルのチャンクを含むクラスターが隣り合って配置されます。ファイルを構成するすべてのクラスターは同じ場所に集められ、連続して順序付けられます。
  • スペースの最適化 。このプロセス中に、空き領域も最適化されます。これは、空き領域の個別のクラスターが、HDDの周囲に小さな個別のセクションで分散されるのではなく、1つのブロックにまとめられることを意味します。
  • スマートなファイル配置。 デフラグ中のスマートなファイル配置とは、システムのニーズに応じてファイルが並べ替えられることを意味します。たとえば、システムファイルを外側のトラックに配置して読み取り/書き込み速度を上げることができるため、PCの起動時間が短縮されます。スマートファイルの配置は動的です。一般に、最も頻繁に使用される重要なファイルはより外側のトラックに配置され、最もアクセスの少ないファイルはHDDの内側のトラックに書き込まれます。

以上のことから、ディスクの最適化がディスクの状態とシステム全体のパフォーマンスにとってどれほど重要であるかを理解できたはずです。頻繁なインストールと削除、コピーと移動、ゲーム、グラフィック編集のためにPCで多くのアクションが発生し、速度が低下し始めた場合は、機能豊富なデフラグソフトウェアを使用してハードディスクドライブを最適化すると、確実に顕著な改善が見られます。システムの全体的な速度とパフォーマンス。

ただし、私たちの言葉を受け入れる必要はありません。デフラグツールを自分で試して、結果を確認できます。前に指摘したように、Windows 10のようなOSには、基本的なことを自動的に実行するツールが組み込まれていますが、より優れた機能とより強力な最適化エンジンを備えた他のOSを試すことができます。

このガイドを締めくくる前に、もう1つ重要な質問に答える必要があります。ソリッドステートドライブについてはどうでしょうか。

SSDをデフラグできますか?

SSDは、最近のラップトップやデスクトップで選択されるストレージハードウェアとして、HDDに急速に取って代わっています。それらは機械的な対応物に比べて高価なままですが、SSDとHDDの速度の違いが昼と夜であることは否定できません。

PCの唯一のストレージハードウェアがSSDである場合、ドライブの速度を向上させるためにディスクの最適化を実行することはお勧めしません。実際、そうすることは逆の効果をもたらす可能性があります。

SSDは、ハードディスクドライブとは異なり、機械的な可動部品がありません。したがって、ソリッドステートドライブでデータを読み取るには、別のプロセスが必要です。機械的なヘッドが動き回らないため、SSDでの断片化によって書き込み速度が低下することはありません。したがって、ファイルチャンクがドライブ全体にどのように分散しているかは関係ありません。 NANDテクノロジは、すべてのファイルコンポーネントが要求されるとすぐにフェッチされることを保証します。

デフラグの代わりに、ソリッドステートドライブでの一般的な最適化操作はTRIMコマンドです。これは基本的に、使用されなくなったと識別されたデータのブロックをワイプするためのゴーサインをドライブに与えます。

ほとんどの組み込みデフラグツールでは、同じことを行うほとんどのサードパーティツールと同様に、その理由でSSDデフラグが無効になっています。ただし、機能が豊富なデフラグプログラムの中には、SSDをデフラグするオプションがあるものもありますが、問題のドライブがSSHD(SSDとHDDテクノロジーのハイブリッド)でない限り、この手順を実行することはお勧めしません。