SSD DRAMキャッシュあり vs なし比較：書き込み性能の実差

PCIe 5.0対応の超高速SSDが普及し、カタログスペック上のシーケンシャルリードが14,000MB/sを突破する時代になりました。しかし、Crucial T705のようなハイエンドモデルと、コストパフォーマンスを重視したDRAMレスモデルを併用しているユーザーから、「大容量ファイルの転送時に急激に速度が低下し、作業が止まる」という不満が多く聞かれます。特に、4K/8KのRAW動画素材や100GBを超える最新ゲームのインストールなど、持続的な書き込みが求められるシーンでは、DRAMキャッシュの有無が「体感的な壁」となって現れます。多くのユーザーが混乱しがちなのが、SLCキャッシュによる一時的な高速化と、DRAMによるL2P（Logical to Physical）マッピングテーブル管理の効率化という、異なる仕組みの性能差です。DRAMレスモデルに搭載されるHMB（Host Memory Buffer）が、メインメモリを一部借用することでどこまでハイエンドモデルの足元に近づいたのか。実運用における書き込み性能の決定的な差を、具体的なベンチマーク数値を用いて明らかにします。

SSDにおけるDRAMキャッシュの役割とL2Pテーブルのメカニズム

SSDの書き込み性能を決定づける最大の要因は、データそのものの転送速度ではなく、「どこにデータを書き込むか」を管理するL2P（Logical to Physical）マッピングテーブルへのアクセス速度にあります。SSD内部のコントローラーは、OS側から指定された論理アドレスを、物理的なNANDフラッシュメモリ上のアドレスに変換して書き込みを行いますが、この変換表（L2Pテーブル）は非常に膨大です。DRAMキャッシュ搭載モデルでは、このテーブルを高速なDRAM（LPDDR4やLPDDR5等）上に展開して保持するため、書き込み先を瞬時に決定し、極めて低いレイテンシで書き込み処理を開始できます。

一方で、DRAMレスSSDは、このL2Pテーブルを低速なNANDフラッシュメモリ上に保存するか、後述するHMB（Host Memory Buffer）を用いてメインメモリの一部を借用します。NANDへのアクセスはDRAMに比べて桁違いに遅く、書き込みのたびに「テーブルの参照→更新→再保存」というプロセスがNAND内で発生するため、特にランダムアクセスにおいて深刻なボトルネックとなります。2026年時点の最先端3D NAND（232層〜300層超）であっても、セルへのアクセス速度はナノ秒単位で動作するDRAMには遠く及びません。

具体的に、DRAM搭載モデルとDRAMレスモデルで、マッピングテーブル参照にかかるレイテンシの差を概算すると以下のようになります。

この構造的な差は、シーケンシャル書き込み（大きなファイルを連続して書き込む場合）ではSLCキャッシュによって隠蔽されますが、小規模なファイルを大量に書き込むランダムアクセス時、あるいはSLCキャッシュが枯渇した後の持続書き込み時に、決定的な性能差となって現れます。例えば、OSのバックグラウンド更新やデータベースのインデックス更新といった、数KB〜数MB単位の断続的な書き込みが頻発する環境では、DRAMの有無がシステム全体のレスポンス（体感速度）に直結します。

主要製品に見るDRAM搭載 vs HMB対応DRAMレスの実力差

現代のハイエンドSSD、例えばPCIe 5.0対応のCrucial T705やSamsung 990 Pro（PCIe 4.0）などは、大容量の専用DRAMキャッシュを搭載しています。Crucial T705のようなGen5モデルでは、シーケンシャルリード14,500MB/s、ライト12,700MB/sという驚異的な数値を叩き出しますが、これを支えているのは高速なLPDDR4/5キャッシュによる効率的なアドレス管理です。特に、数GBから数十GBに及ぶ巨大なファイルの転送において、DRAMは書き込み順序の最適化を行い、NANDへの書き込み回数を最小限に抑えるバッファとして機能します。

対して、コストパフォーマンスを重視したDRAMレスモデル（例：WD Blue SN580やLexar NM790）は、NVMe 1.3/1.4規格で導入されたHMB（Host Memory Buffer）技術を採用しています。HMBは、SSD側にDRAMを積む代わりに、PCIeバス経由でPC本体のメインメモリ（DDR4/DDR5）の数MB〜数十MBをキャッシュ領域として利用する仕組みです。これにより、完全なDRAMレスよりも遥かに高速なマッピング参照が可能になりました。しかし、PCIeバスを経由する分、SSD上の専用DRAMに直接アクセスするよりもレイテンシは増大します。

以下に、2026年時点での代表的な製品スペックと特性を比較します。

• ハイエンド（DRAM搭載）: Crucial T705 (2TB)
  • インターフェース: PCIe 5.0 x4
  • キャッシュ: 専用LPDDR5 DRAM搭載
  • 特徴: 4Kランダム書き込み性能が極めて高く、動画編集や仮想マシン起動などの高負荷環境で最強のパフォーマンスを発揮する。価格帯は3万円〜5万円台。
• ミドルレンジ（HMB対応DRAMレス）: Lexar NM790 (2TB)
  • インターフェース: PCIe 4.0 x4
  • キャッシュ: HMB対応（DRAMレス）
  • 特徴: シーケンシャル性能は高いが、ランダム書き込みのIOPSはDRAM搭載機に劣る。ただし、ゲームのロードなどの「読み込み中心」の用途では体感差がほぼない。価格帯は1.5万円〜2.5万円台。
• エントリー（DRAMレス）: WD Blue SN580 (1TB)
  • インターフェース: PCIe 4.0 x4
  • キャッシュ: HMB対応
  • 特徴: 低消費電力かつ低コスト。一般的なオフィスワークやライトなゲーミング用途に最適化されており、価格を抑えつつ実用的な速度を確保している。

ここで重要なのは、HMBが「DRAMの完全な代替」ではない点です。HMBはOS（Windows 10/11等）のサポートが必要であり、またメインメモリの容量を僅かに消費します。さらに、PCIeバスの帯域を消費するため、極限まで帯域を使い切るGen5環境などでは、専用DRAMを持つモデルの方が効率的にデータを処理でき、結果として書き込みの安定性が向上します。

書き込み性能の「崖」と実装上の落とし穴

SSDの書き込み性能を語る上で避けて通れないのが、SLCキャッシュの枯渇による「書き込み性能の崖（Write Cliff）」です。多くのSSDは、内部のTLC（3bit/cell）やQLC（4bit/cell）メモリの一部を、擬似的に高速なSLC（1bit/cell）として動作させることで、カタログスペック上の高速書き込みを実現しています。しかし、このSLC領域を使い切ると、コントローラーは直接TLC/QLC領域へ書き込む必要があり、速度は劇的に低下します。

DRAMキャッシュ搭載モデルは、このSLCキャッシュの管理を効率的に行えるため、キャッシュ枯渇後の速度低下が緩やかである傾向があります。一方、DRAMレスモデルはL2Pテーブルの更新負荷が高いため、キャッシュ枯渇後の「ダイレクト書き込み」に移行した際、速度が数百MB/s、場合によっては数十MB/sまで暴落するケースがあります。これは、データの書き込みと同時に、低速なNAND上のマッピングテーブルを更新し続けなければならないためです。

特に注意すべきは、以下の実装上の落とし穴です。

• QLC採用モデルの罠: DRAMレスかつQLC（Quad-Level Cell）採用の安価なSSD（一部の格安2TB/4TBモデルなど）は、SLCキャッシュが切れた瞬間にHDD並みの速度（100MB/s以下）まで低下することがあります。
• 4Kランダム書き込みの崩壊: 大容量のシーケンシャル書き込みだけでなく、小さなファイルを大量に書き込む処理（例：数万個のソースコードファイルのコンパイルや、大量の写真インポート）では、SLCキャッシュが機能せず、最初からDRAMの有無による性能差が顕著に現れます。
• サーマルスロットリング: Gen5 SSD（Crucial T705等）は、DRAMとコントローラーが極めて高速に動作するため発熱が激しく、ヒートシンクなしでは数秒で温度が80℃を超え、サーマルスロットリングによる速度低下が発生します。

ランダム書き込み性能（IOPS）における実測値の傾向をまとめると、以下のようになります。

このように、カタログスペックに記載されている「最大書き込み速度」はSLCキャッシュ動作時の数値であり、DRAMレスモデルを選ぶ際は、その後の「持続書き込み性能」が自分の用途に耐えうるかを慎重に判断する必要があります。

パフォーマンス・コスト・運用の最適化戦略

SSD選びにおいて、「DRAMあり」か「DRAMレス」かの判断軸は、単純な予算ではなく「書き込みワークロードの性質」で決定すべきです。2026年現在のストレージ価格の適正化により、多くのユーザーにとって「OS起動ドライブ」にはDRAM搭載モデルを、「データ保存用（ゲームライブラリ等）」にはDRAMレスモデルを組み合わせるハイブリッド構成が最適解となっています。

まず、DRAM搭載モデルが必須となるのは、書き込み頻度が高く、かつランダムアクセスが多発する環境です。具体的には、4K動画の編集（ProResやRAW形式）、仮想マシン（VMware, VirtualBox）の複数同時起動、大規模なコンパイルを行う開発環境、SQLデータベースの運用などが挙げられます。これらの用途では、DRAMによるL2Pテーブルの高速管理がなければ、CPUの待ち時間（I/O Wait）が増大し、PC全体のパフォーマンスを著しく損なうためです。

一方で、ゲーミングPCや一般的な事務利用であれば、HMB対応のDRAMレスモデルで十分です。現代のゲームの多くは「読み込み」が主体であり、書き込みはアップデート時のパッチ適用程度です。また、HMB技術の成熟により、OSの起動速度やアプリケーションの立ち上がり速度において、DRAMの有無による体感差は数秒以内に収まっています。

運用コストと寿命（耐久性）の観点からは、以下の最適化戦略を推奨します。

• 書き込み増幅係数（WAF）の抑制: DRAM搭載モデルは、書き込みデータを最適に整理してからNANDに書き込むため、不要な書き換え回数を減らすことができます。これにより、TBW（Total Bytes Written）の向上に寄与します。高負荷な書き込みを行うユーザーは、あえて高価なDRAM搭載モデル（例：Samsung 990 Pro）を選ぶことで、結果的にドライブの寿命を延ばすことができます。
• 容量選択によるリスクヘッジ: DRAMレスモデルを選ぶ場合、あえて「容量に余裕を持たせて」運用することを推奨します。SSDは空き容量が少なくなると、SLCキャッシュ領域が縮小し、さらにガベージコレクション（不要データの整理）の負荷が増えるため、書き込み性能が急落します。2TB必要な場合は4TBモデルを選択し、使用率を50%以下に抑えることで、DRAMレスの弱点である速度低下をある程度緩和できます。
• 用途別推奨構成案:
  • クリエイティブ・開発者: PCIe 5.0 DRAM搭載 SSD (2TB) $\rightarrow$ OS/作業領域 $\rightarrow$ PCIe 4.0 DRAMレス SSD (4TB〜) $\rightarrow$ 素材・アーカイブ保管
  • ハイエンドゲーマー: PCIe 4.0 DRAM搭載 SSD (1TB) $\rightarrow$ OS/メインゲーム $\rightarrow$ PCIe 4.0 HMB対応 SSD (4TB) $\rightarrow$ サブゲームライブラリ
  • 一般ユーザー: PCIe 4.0 HMB対応 SSD (2TB) $\rightarrow$ オールインワン構成

最終的に、DRAMキャッシュの有無による価格差（1TBあたり数千円程度）を、将来的な買い替えコストや作業効率の低下というリスクと比較して判断することが重要です。特に2026年以降、OSやアプリケーションがより高度な並列I/Oを要求するようになれば、DRAMによる高速なマッピング管理の価値はさらに高まっていくでしょう。

主要製品と選択肢の徹底比較

SSD選びにおいて、DRAMキャッシュの有無はカタログスペック上の「最大速度」よりも、実際の「書き込み持続性能」や「応答速度（レイテンシ）」に直結します。特に2026年現在の市場では、PCIe Gen5 SSDの普及に伴い、DRAM搭載モデルの超高速化が進む一方で、HMB（Host Memory Buffer）技術を最適化したDRAMレスモデルが、コストパフォーマンスの面で猛追しています。

まずは、現在市場で主流となっているハイエンドDRAM搭載モデルと、普及帯のDRAMレスモデルのスペック差を明確にします。Gen5対応モデルは、DRAMキャッシュによるマッピングテーブル管理が不可欠であり、ここを省略したモデルとの性能差は、大容量ファイルの転送時に顕著に現れます。

表1：主要製品のスペック・性能比較

DRAM搭載モデルは、大容量の書き込み時でもマッピングテーブルへのアクセスが高速なため、速度低下が緩やかです。対してDRAMレスモデル（特にHMB対応機）は、PC側のメインメモリの一部をキャッシュとして借用するため、OS側のドライバ依存度が高く、ランダムアクセス性能において一歩譲る傾向にあります。

次に、ユーザーの具体的な利用用途に応じて、どちらのタイプを選択すべきかを整理します。OSの起動ディスクやクリエイティブ用途ではDRAM搭載が必須と言えますが、ゲームのインストール先などの「読み出しメイン」の用途であれば、DRAMレスでも体感差はほぼゼロに等しくなります。

表2：用途別・最適SSD選択マトリクス

特に動画編集などの大容量ファイルを扱うワークフローでは、SLCキャッシュが枯渇した後の「ネイティブ書き込み速度」が重要になります。DRAMレスモデルはこの局面で急激に速度が低下し、場合によってはSATA SSD並みの速度まで落ち込むケースがあるため、注意が必要です。

一方で、性能を追求すればするほど、消費電力と発熱の問題が深刻化します。PCIe Gen5のDRAM搭載モデルは、コントローラーとDRAMチップの両方が発熱するため、アクティブクーラー（ファン付きヒートシンク）が必須となるケースが増えています。

表3：性能 vs 消費電力・発熱のトレードオフ

DRAMレスモデルは、物理的にDRAMチップが存在しないため、回路構成が単純になり、消費電力と発熱を大幅に抑えられます。ノートPCのバッテリー駆動時間を優先する場合や、M.2スロットにヒートシンクを装着するスペースがない小型PC（Mini-ITX等）では、DRAMレスモデルが現実的な選択肢となります。

また、互換性の面では、HMB（Host Memory Buffer）の対応状況が重要です。Windows 10/11などの現代的なOSであれば問題ありませんが、古いOSや一部の外部NVMeケース（USB変換）経由で使用する場合、HMBが機能せず、DRAMレスSSDの性能が著しく低下する現象が発生します。

表4：インターフェース・規格互換性マトリクス

最後に、2026年時点での市場価格帯を確認します。1TBあたりの単価は年々低下していますが、DRAM搭載モデルとレスモデルの価格差は依然として明確です。特に4TB以上の大容量モデルでは、DRAMレスの選択肢が増えており、コスト効率の差が顕著に現れます。

表5：容量別・想定流通価格帯（2026年推計）

このように、DRAMキャッシュの有無は単なる速度の差ではなく、「予算」「発熱許容度」「書き込み頻度」という3つの軸で決定すべき事項です。メインドライブには信頼性と持続性能の高いDRAM搭載モデルを、ゲームやデータ保存用には低消費電力で安価なDRAMレスモデルを組み合わせる「ハイブリッド構成」が、2026年現在における最も合理的なストレージ戦略と言えます。

よくある質問

Q1. DRAMキャッシュレスSSDは、搭載モデルと比べてどの程度安くなるのでしょうか？

製品や容量によりますが、概ね10%〜20%程度のコストダウンが可能です。例えば、2TBモデルの場合、DRAM搭載のハイエンド機（Samsung 990 Pro等）に対し、DRAMレスの普及帯モデル（WD Blue SN580等）は数千円から最大1万円ほど安価に設定される傾向にあります。単純なデータ保存用ストレージとして運用する場合、この価格差は大きなメリットとなります。

Q2. ゲーミングPCのメインドライブにDRAMレスSSDを選んでも問題ないですか？

一般的なゲームプレイにおいては、体感できる差はほとんどありません。最近のDRAMレスSSDはHMB（Host Memory Buffer）機能により、メインメモリの一部をキャッシュとして利用するため、ランダムリード性能が向上しているからです。ただし、数百GB単位のModを導入する大型タイトルや、頻繁にゲームを再インストールする環境では、書き込み負荷が高いため、DRAM搭載モデルの方が安定した速度を維持できます。

Q3. HMB（Host Memory Buffer）があれば、専用DRAMと同等の性能が出せますか？

いいえ、完全な代替にはなりません。HMBはシステムメモリ（RAM）の数十MB〜100MB程度を借用してマッピングテーブルを管理しますが、物理的にSSD上に搭載されたLPDDR4などの専用DRAM（1TBあたり1GB搭載が一般的）に比べると、アクセスレイテンシと帯域幅で劣ります。特に4K/8K動画の編集など、大容量データのランダムアクセスが頻発する作業では、専用DRAMありモデルが圧倒的に有利です。

Q4. どのような用途であれば、絶対にDRAM搭載モデルを選ぶべきですか？

OSのブートドライブ、仮想マシンのホスト、データベース運用、および高解像度動画の編集作業です。これらの用途では、小さなファイルの書き換え（4Kランダムアクセス）が頻繁に発生します。例えば、PCIe 5.0対応のCrucial T705のような超高速モデルでは、12,000MB/sを超えるシーケンシャル速度を活かすためにも、高度なキャッシュ管理を行うDRAM搭載が不可欠です。

Q5. DRAMレスSSDはノートパソコンのバッテリー持ちに影響しますか？

理論上、DRAMレスモデルの方が消費電力がわずかに低くなる傾向があります。専用DRAMチップへの電力供給が不要なためです。例えば、アイドル時の消費電力が数百mW単位で抑えられる製品もあり、モバイルノートPCでの運用では数十分程度のバッテリー駆動時間延長に寄与する可能性があります。ただし、高負荷時の書き込み電力が上昇する場合もあるため、総合的な省電力性は製品のコントローラー設計に依存します。

Q6. PCIe 5.0 SSDにおいて、DRAMレス製品は今後増えると思いますか？

短期的には増えにくいと考えられます。PCIe 5.0は最大14GB/sを超える極めて高い帯域を持ちますが、この速度でデータを制御するには、非常に高速なマッピングテーブルへのアクセスが必須だからです。Phison E26などの最新コントローラーを搭載するハイエンド機では、性能を最大限に引き出すために[LPDDR5](/glossary/ddr5)などの高速DRAMを搭載するのが標準的な設計となっています。

Q7. 大容量ファイルをコピーしている際、急激に速度が低下するのはなぜですか？

これは「SLCキャッシュ」の枯渇が原因です。多くのSSDは、一部の領域を高速なSLCモードで動作させていますが、この容量（例：2TBモデルで約100GB〜300GB）を超えると、本来のTLC/QLC書き込み速度まで低下します。DRAM搭載モデルはキャッシュの管理効率が高いため、速度低下後の底値（持続書き込み速度）がDRAMレスよりも高く維持される傾向にあります。

Q8. DRAMキャッシュの有無は、SSDの寿命（TBW）に影響しますか？

はい、影響します。DRAM搭載モデルは書き込みデータの最適化（ウェアレベリング）を効率的に行えるため、NANDフラッシュへの不要な書き込み（ライトアンプリフィケーション）を抑制できます。結果として、同一容量のDRAMレスモデルよりもTBW（Total Bytes Written）が高く設定される傾向があり、例えば1TBモデルで600TBW以上の耐久性を確保しやすくなります。

Q9. 最近のDRAMレスSSDは「十分速い」と言われますが、本当でしょうか？

一般的なオフィスワークやWeb閲覧、軽い写真編集程度であれば、「十分」と言えます。WD Black SN770のような高性能なDRAMレスモデルは、シーケンシャルリードで5,000MB/sを超える速度を出し、OSの起動時間やアプリの立ち上がり速度において、ハイエンド機との差を数秒以内にまで縮めています。用途が「消費」メインであれば、コストパフォーマンスに優れた選択肢となります。

Q10. 2026年現在のトレンドとして、DRAMレスSSDの立ち位置はどうなっていますか？

「メインドライブの選択肢」として完全に定着しました。以前は「安かろう悪かろう」のイメージでしたが、NVMe 2.0規格の普及とコントローラーの進化により、HMBの効率が劇的に向上したためです。現在は、予算を抑えて容量を優先したいユーザーが2TB〜4TBのDRAMレスモデルを選び、クリエイターやパワーユーザーが[PCIe 5.0のDRAM搭載モデルを選ぶという明確な棲み分けが進んでいます。

まとめ

本記事で検証したSSDのDRAMキャッシュ有無による書き込み性能の実差について、要点を整理します。

• マッピングテーブルの処理速度: Samsung 990 Proや最新のGen5対応SSDのようなDRAM搭載モデルは、L2P（Logical to Physical）テーブルを高速なDRAM（通常1GBあたり1GBの比率で搭載）で管理するため、ランダムアクセス時のレイテンシが極めて低い
• HMB（Host Memory Buffer）の限界: DRAMレスモデル（Crucial P3 Plus等）はシステムメモリの一部（数十MB〜100MB程度）をキャッシュとして利用するHMBで性能を補完しているが、大量の小容量ファイルを同時に書き込む際はDRAM搭載機に劣る
• 持続書き込み性能の乖離: [SLCキャッシュ枯渇後の書き込み速度において、DRAMレスモデルは500MB/s〜1GB/sまで急落する傾向がある一方、ハイエンドDRAM搭載機はより高いベースラインを維持できる
• 実用上の体感差: OSの起動やゲームのロード時間などのシーケンシャルリード主体の動作では、DRAMの有無による体感差はほぼ消失している
• ワークロードによる選択: 4K/8K動画編集や仮想マシンの運用など、激しい書き換えが発生する環境ではDRAM搭載モデルが必須。一方、ゲームストレージやデータ保存用であればDRAMレスでも十分なコストパフォーマンスを発揮する
• 寿命への影響: DRAM搭載モデルは書き込み回数の最適化（ウェアレベリング）がより効率的に行われるため、理論上の耐久性はDRAMレスよりも高くなる傾向にある

次のアクション 自身のメイン用途が「大容量ファイルの頻繁な移動」か「単純な読み出し（ゲーム・アプリ実行）」かを切り分けてください。前者の場合は、予算を上げてでもDRAM搭載のGen5/[Gen4 SSD](/glossary/ssd)を選択することを推奨します。