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ガベージコレクション（Garbage Collection, GC）は、SSD内部で無効になったデータを整理し、新たな書き込みのための空き領域を確保する重要なバックグラウンド処理です。SSDはNANDフラッシュメモリを採用しており、その特性上、データの削除や書き込みに特有の制約があります。このため、SSDが長期間安定して動作するにはGCが不可欠です。
ガベージコレクションは、SSDが持つ「ページ単位の書き込み」と「ブロック単位の消去」の特性に根ざした技術です。NANDフラッシュは、データを書き込むには「ページ」単位で処理されますが、削除する際は「ブロック」単位で行う必要があります。このため、一度書き込まれたデータを上書きするには、そのブロック全体を消去してから新しいデータを書き込む必要があります。このプロセスがSSDの性能に影響を与えるため、GCは空き領域を確保し、書き込み速度を維持する役割を持ちます。
SSD自作においてGCは、ストレージの信頼性と性能を左右する重要な要素です。特に、大量のデータを繰り返し書き込むシナリオ（例：ゲームや動画編集）では、GCの効率が性能低下を防ぎます。他方で、SSDコントローラーのアルゴリズムやオーバープロビジョニング（予備容量）の設定によってGCの効率が大きく変わります。例えば、Samsung 980 ProやWestern Digital WD Blue SN570では、GCアルゴリズムにAIを組み込み、データの最適な移動タイミングを予測することでWrite Amplification（WAF）を低減しています。
| 項目 | 仕様 | 詳細 | |------|------|------| | 物理的特性 | 最大容量: 4TB以上 | NANDフラッシュのセル構造（MLC、TLCなど）に応じて変化 | | 電気的特性 | パワー消費: 2W以下（アイドル時） | 起動時のピーク電力は10W程度 | | 性能指標 | 読み取り速度: 7000MB/s以上（NVMe SSD） | 書き込み速度は4000-7000MB/s（SSDモデルによって差あり） | | WAF値 | 通常: 1.1〜2.0倍 | GC効率が悪い場合は5.0以上になる場合も |
ゲーミング用途
クリエイター・プロ用途
一般・オフィス用途
問題: 書き込み速度が低下
原因: GCの効率が低下（空き容量不足）
解決法: データを削除し、空き容量を20%以上確保
予防策: オーバープロビジョニングを20%以上に設定
問題: データの消去が遅い
原因: GCアルゴリズムに問題あり（FWの不具合）
解決法: メーカー公式サイトから最新FWに更新
予防策: 定期的にSMART値をチェック
問題: ディスクにエラーが表示
原因: GCの実行中にI/O競合が発生
解決法: 高負荷時にSSDの使用を控え、アイドル時間を確保
予防策: データのバースト書き込みを避け、アイドル時間を確保
問題: SSDが認識されない
原因: BIOS設定の不一致（UEFIモード未対応）
解決法: BIOSのブートモードをUEFIに変更
予防策: マザーボードのBIOSを最新に更新
問題: 温度が高すぎる
原因: 冷却不足（特に高性能SSD）
解決法: 冷却ファンやヒートシンクを追加
予防策: 作業環境の温度管理
ガベージコレクションはSSDの性能と寿命を左右する不可欠な技術です。ユーザーが直接操作することはできませんが、空き容量の確保やTRIMの有効化によりGCの効率を最大化できます。2024-2025年モデルではAIやZNSによるGC最適化が進展しており、今後のSSD選びにはこれらの技術を考慮する必要があります。