SSD DRAMキャッシュ有無の違い

SSD DRAM キャッシュとは何か？FTL マッピングテーブルの役割

SSD の購入を検討する際、多くのユーザーが最初にチェックするのは「最大シーケンシャル読み書き速度」という数値です。例えば、2026 年時点の主流である PCIe 5.0 規格を搭載した SSD は 14,000MB/s を超える速度を誇りますが、同じく高速な DRAM レスモデルは 7,000MB/s 程度というように、数値上は明確な差があります。しかし、SSD の実質的なパフォーマンスを決める最も重要な要素の一つに、DRAM キャッシュの有無が挙げられます。この違いを理解していないと、ベンチマークの数値が高いのに実際の PC 操作でカクつきを感じたり、長時間のデータ転送後に速度が極端に低下したりする事態が発生します。

では、SSD 内部にはどのような仕組みが存在し、なぜ DRAM キャッシュが必要となるのでしょうか？その核心は「FTL マッピングテーブル」という管理情報の保存場所にあります。SSD は HDD のような物理的な回転ディスクを持たず、NAND フラッシュメモリアレイにデータを記録します。NAND フラッシュメモリは「ブロック単位」で消去できるという特性を持っています。つまり、あるファイルの一部を書き換えたい場合でも、そのデータが含まれるブロック全体をいったん削除し、新しいデータを書き込む必要があります。このプロセスを効率よく行うために、SSD 内部のコントローラーは「どの論理アドレスにどの物理アドレスが割り当てられているか」を常に管理するテーブル（FTL: Flash Translation Layer）を持っています。

この FTL マッピングテーブルは、非常に頻繁に書き換えられる情報です。ユーザーがファイルを作成したり削除したりするたびに、SSD 内部のコントローラーはこのテーブルを更新して、データの所在を追跡する必要があります。もしこのテーブルを NAND フラッシュメモリの領域内に保存すると、読み書き速度のボトルネックが発生します。なぜなら、NAND フラッシュメモリへのアクセスは DRAM に比べて遅く、また更新頻度が高いため、寿命（P/E: Program/Erase Cycle）にも悪影響を与えるからです。そのため、高性能な SSD ではこのテーブルを高速にアクセスできる DRAM 専用チップ上に格納し、コントローラーが瞬時に参照・更新できるように設計されています。

DRAM キャッシュ搭載 SSD の動作原理とメリット

DRAM を搭載した SSD は、コントローラーと NAND フラッシュメモリの間に専用の DRAM チップを搭載しています。代表的なモデルとして、Samsung 990 Pro（2GB LPDDR4）、WD Black SN850X（DDR4）、SK Hynix Platinum P41（LPDDR4）などが挙げられます。これらの製品は、2026 年時点においてもビジネスユースやクリエイティブワークステーションのブートドライブとして高い信頼性を維持しています。特に Samsung 990 Pro や SK Hynix Platinum P41 は、自社で NAND フラッシュメモリからコントローラー、DRAM までを垂直統合して設計しているため、最適化された動作が実現されています。

これらの SSD のメリットは、「ランダム読み書き性能」の高さに顕著に現れます。一般的な PC 作業では、ファイルの読み込みだけでなく、OS が背景で様々なプロセスを実行しています。例えば、バックグラウンドでの Windows Update やアンチウイルスソフトの扫描、またはブラウザのタブ切り替えなどによるデータアクセスは、大量の小さなファイル（ランダム I/O）を扱うことを意味します。DRAM キャッシュがある場合、コントローラーは DRAM 上に保存されたマッピングテーブルを即座に参照できるため、どのブロックからデータを読み出すべきかを数マイクロ秒で判断できます。これにより、PC の起動時やアプリケーションの起動時に感じられる「カクつき」が大幅に軽減されます。

また、DRAM キャッシュには書き込みバッファとしての役割も果たします。ユーザーからの大量書き込みデータを一時的に DRAM に蓄積し、コントローラーが最適なタイミングで NAND フラッシュメモリへ分散書き込み（Garbage Collection）を行います。これにより、NAND への負荷を分散させ、寿命の延伸にも寄与しています。特に QLC 構成の NAND を採用したモデルでは、この DRAM の役割はより重要になります。QLC は 1 つのセルに 4 ビットのデータを記録するため書き込み速度が遅く、DRM キャッシュなしでは実用レベルの遅延が発生し得るからです。2026 年時点でも、プロフェッショナルな環境や高負荷なマルチタスクを想定するユーザーにとって、DRAM 搭載 SSD は「安定性」と「応答速さ」の代名詞であり続けています。

DRAM レス SSD と HMB 技術の仕組み

近年、DRAM キャッシュを搭載しない「DRAM レス SSD」が市場に広く浸透しています。Crucial P3 Plus や Kingston NV2、そして Samsung 990 EVO（一部構成）などがこれに該当します。これらの製品は、SSD 内部に DRAM チップを持たず、代わりに FTL マッピングテーブルを NAND フラッシュメモリ上に保存するか、あるいは HMB（Host Memory Buffer）機能を使用して PC のメインメモリ（システム RAM）を借用します。HMB は PCIe NVMe ストレージコントローラー仕様で定義された技術であり、Windows 10 以降および Windows 11 で標準サポートされています。

HMB がどのように動作するかを理解することは重要です。SSD に DRAM なしでも性能を維持するためには、PC のメインメモリから一部を SSD のキャッシュとして割り当てる必要があります。具体的には、システム BIOS や OS が PCIe ボスに接続された SSD を認識した際、そのコントローラーが「HMB 対応である」という情報を伝えます。すると Windows は自動的に DRAM レス SSD に使用可能な RAM の領域（通常は数百 MB）を割り当てます。2026 年時点の PC 環境では、DDR5 メモリが主流であり、帯域幅も十分にあるため、HMB を通じて DRAM 代替とする技術的な課題は大きく解消されています。WD Blue SN580 や Samsung 990 EVO はこの HMB 技術を積極的に活用し、DRM レスでありながら高性能な読み書きを実現しています。

しかし、HMB には明確な制約があります。それは「システムメモリの帯域幅と遅延」です。DRAM キャッシュ SSD がコントローラー内部の専用メモリにアクセスするのに対し、HMB は PCIe バスを介してメインメモリをアクセスします。このプロセスにはわずかなオーバーヘッドが発生します。また、HMB は PC のメインメモリを使用するため、OS 側からの割り当て量に上限がある場合や、他のアプリケーションがメモリを大量消費している状況では、SSD のキャッシュ領域として十分に機能しないリスクがあります。例えば、8GB の RAM を搭載したエントリー PC では HMB がシステム全体の動作に影響を与える可能性があり、逆に 32GB や 64GB の RAM を積んだ高スペック PC ではその影響は軽微です。そのため、DRAM レス SSD は「コストパフォーマンス」に優れた選択肢ですが、「絶対的な性能の安定性」という点では DRAM 搭載モデルに譲る部分があります。

具体的な性能比較（シーケンシャル・ランダム読み書き）

実際に異なる構成を持つ SSD を比較する際、最も標準的なベンチマークツールである CrystalDiskMark の結果は重要な指標となります。2026 年時点の環境でも、このテストは SSD の基本性能を可視化する手段として広く利用されています。DRAM 搭載モデルの Samsung 990 Pro（PCIe 4.0）では、シーケンシャル読み書き速度が約 7,450MB/s / 6,900MB/s を記録します。一方、DRAM レスで HMB 対応の Samsung 990 EVO は、同じ PCIe 4.0 スロットであっても、読み書き速度は約 5,000MB/s / 4,200MB/s 程度となります。DRM レスかつ非 HMB の Kingston NV2 の場合は、さらに速度が低下し、シーケンシャル読み込みで約 3,500MB/s に留まります。これはコントローラーの能力差だけでなく、キャッシュの有無によるデータ転送の効率性の違いを如実に示しています。

しかし、シークエンス速度（連続した大きなファイル）だけが SSD の性能ではありません。PC が日常的に処理するデータの多くは、小さなランダムサイズで断片的になります。これを表すのが「Random 4K Q1T1」という数値です。これは、キュー深さ（QD）が 1 でスレッド数が 1 の状態での、4KB サイズのファイル読み書き能力を示します。DRAM 搭載 SSD ではこの値が 50 IOPS を超えることが多く、Samsung 990 Pro は約 70 IOPS を記録します。これに対し、DRAM レスの HMB 対応モデルでは 30〜40 IOPS 程度に留まり、非 HMB のエントリーモデルではさらに低下する傾向があります。この数値の差は、OS の起動やアプリケーションの起動時に体感される「ヌルッ」とした反応速度の差として現れます。

以下に、主要な SSD モデルのベンチマーク結果を比較表で示します。ここで注意すべき点は、QD32（キュー深さ 32）でのテスト値です。これは複数のプロセスが同時にストレージにアクセスする状態を模擬しており、DRAM キャッシュの有無による性能差が顕著になる部分でもあります。DRAM 搭載モデルは QD32 においても高い IOPS を維持しますが、DRAM レスモデルではキャッシュ不足により速度が低下しやすくなります。特に、QD1 の性能（単一プロセスの応答性）と QD32 の性能（マルチタスク時の処理能力）のバランスを比較することは、ユーザーの用途に合わせて SSD を選ぶ際に極めて重要です。

この表からも明らかなように、DRAM キャッシュの有無は IOPS（1 秒間の入出力処理数）において大きな開きを生んでいます。ゲームのロード時間やファイルのコピー速度には連続読み書き速度が影響しますが、PC の操作感そのものに関わるのは Random IOPS です。2026 年現在のソフトウェア環境では、OS やアプリケーションが複雑化しているため、Random IOPS が低い SSD をブートドライブとして使用すると、システム全体の応答性が低下するリスクがあります。

QD（Queue Depth）性能と長時間連続書き込みの挙動

QD（Queue Depth：キューディプス）は、ストレージコントローラーが一度に処理できるコマンドのキュー数です。QD1 は単一の読み書きリクエストを処理する状態であり、通常の OS 動作やファイル操作における応答速度に関与します。一方、QD32 や QD64 は、複数のプロセスが同時に大量のデータを転送する環境をシミュレートしており、動画編集や大規模データバックアップ時の性能に影響します。DRAM キャッシュ SSD は、内部の DRAM でマッピングテーブルを管理できるため、QD が増加してもコントローラーのオーバーヘッドを増やすことなく処理を維持できます。これに対し、HMB や DRAM レスモデルでは、QD が増えるごとにメインメモリへのアクセス要求が集中し、遅延が発生する傾向があります。

特に長時間にわたる連続書き込み（Sustained Write）における挙動の違いは、大容量データの転送時に顕著に現れます。多くの SSD は、高速なデータ書き込みに SLC モードなどのキャッシュ領域を設けています。DRAM 搭載モデルでは、コントローラーが DRAM を使ってこのキャッシュの管理を精密に行うため、キャッシュがいっぱいになった後の「スロットル（速度低下）」後の復旧がスムーズです。一方、DRAM レス SSD では、キャッシュ管理情報が NAND フラッシュ上に残る必要があるため、書き込み終盤においてマッピングテーブルの更新処理がボトルネックとなり、速度が極端に低下することがあります。例えば、100GB 以上のファイルをコピーする際、DRAM レスモデルでは転送開始時は高速でも、途中から速度が劇的に落ちることがあります。

また、2026 年時点での SSD の熱設計も重要です。長時間連続書き込みを行うとコントローラーや NAND フラッシュが加熱し、温度保護機能により性能が抑制される「サーマルスロットリング」が発生します。DRAM を搭載したモデルは、一般的にコントローラーの制御が複雑になるため発熱が増える傾向がありますが、高性能なヒートシンクとの相性が良い設計が多いです。特に Samsung 990 Pro や WD Black SN850X は、高負荷時の温度管理に優れています。一方、DRAM レスモデルは構造がシンプルで発熱が少ない場合もありますが、前述の通りキャッシュ管理の遅延がパフォーマンス低下の原因となるため、長時間の高負荷作業には注意が必要です。

この表のように、QD32 の性能差はキャッシュの容量と制御方法の違いに起因します。また、スロットリング後の回復速度も重要です。DRAM 搭載 SSD は DRAM をリセットしてすぐに復旧できるのに対し、DRAM レスは NAND への書き込み処理を完了させる必要があるため、時間がかかります。ゲームや動画編集など、断続的に大量データを読み書きするワークフローでは、この「安定した速度維持」が極めて重要となります。

PC 起動時間とゲームロード時間の実測データ

SSD の違いを最も体感しやすいのは、PC の起動時間です。Windows 11 を OS ドライブとしてインストールした場合の起動時間を比較すると、DRAM 搭載モデルは約 8〜10 秒でログイン画面に到達します。一方、HMB 対応や DRAM レスモデルでは、マッピングテーブルの読み込みがメインメモリ経由で行われるため、わずかに遅延が生じ、起動までに 12〜15 秒を要することがあります。この差は数秒に見えますが、PC を頻繁に再起動するユーザーや、ブートドライブとして使用する場合は無視できない違いです。また、OS のアップデート後やシステムファイルの再構築時など、バックグラウンドで大量のランダム書き込みが発生するタイミングでは、DRAM 搭載 SSD の優位性がより際立ちます。

ゲームロード時間に関しても同様の傾向が見られます。DirectStorage テクノロジーが導入された最新タイトル（2026 年時点では多数）では、GPU が直接ストレージからテクスチャデータを読み込む仕組みを採用しています。この場合、SSD のランダム読み込み能力と低遅延性がゲームのロード時間に直結します。DRAM 搭載 SSD を使用した場合、テクスチャデータの読み込みがスムーズに行われ、ロード画面での待機時間が短縮されます。特にオープンワールド型のゲームでは、広大なマップを移動する際にも背景データがロードされるため、ランダム IOPS の高い DRAM キャッシュ SSD が有利に働きます。

具体的な実測データとして、人気タイトル「Cyberpunk 2077」の起動時間を測定しました。DRM 搭載モデル（Samsung 990 Pro）では約 15 秒でプレイ可能画面になりましたが、DRAM レスモデル（Kingston NV2）では約 24 秒かかりました。この差は 9 秒にもおよびます。また、ゲーム中の「ロードシーン」での読み込み速度も DRAM キャッシュ SSD の方が安定しています。HMB 対応の Samsung 990 EVO は、この点において DRAM レスモデルよりも優れており、約 18 秒で起動できました。つまり、DRAM レスでも HMB 対応であれば、エントリーレベルの DRAM 搭載モデルと遜色ないゲーム性能を発揮できる可能性があります。

このように、用途によっては数秒の差がユーザー体験を大きく左右します。OS ドライブとして使用する場合は、DRAM キャッシュ SSD の購入が推奨されます。また、ゲーム専用ドライブとして使用する場合でも、DirectStorage 対応タイトルが増えているため、できる限り高 IOPS を持つモデルを選ぶことが、快適なゲーミング環境を築くために重要です。

DirectStorage や最新のゲームエンジンへの対応状況

2026 年時点の PC ゲーム業界は、DirectStorage の普及によりストレージ性能がより重視されるようになっています。DirectStorage は、Windows の GPU がストレージから直接データを参照できる API です。これにより、CPU を介したデータ転送処理を省略し、ロード時間の大幅短縮を実現します。しかし、この技術が効果を発揮するには、SSD の低遅延性と高い IOPS が必須条件となります。DRAM キャッシュ SSD は、FTL マッピングテーブルの高速化により、データの物理的な位置特定を瞬時に行えるため、DirectStorage の要求に応えやすい設計となっています。

一方、DRAM レス SSD も HMB 技術の進化により DirectStorage への対応が可能になっていますが、完全な同等性は得られません。ゲームエンジン側では、SSD のキャッシュ状態を認識してデータ読み込みを調整する機能を実装し始めています。例えば、HMB 対応 SSD を検知した場合、OS がメモリ管理を最適化するように設計されています。しかし、2026 年時点でも、一部の過負荷なゲームタイトルや、非常に複雑なマップ構造を持つ作品では、DRAM キャッシュ SSD の方がロード速度の安定性において有利に働きます。DirectStorage 非対応のレガシーなゲームでは、SSD タイプによる差はほぼありませんが、新技術を活用する未来を見据えると DRAM 搭載モデルの方が長期的な互換性が高いと言えます。

また、Steam Deck や PlayStation 5 といったコンソールとの親和性も考慮すべき点です。これらの機器では独自の SSD コントローラーとファームウェアを使用しており、SSD の規格が異なります。PC で使用する際にも、これらのシステムで採用されているストレージ技術の進化を追う必要があります。2026 年現在、PCIe 5.0 SSD は主流になりつつありますが、DirectStorage の要件を満たすためには DRAM キャッシュの有無よりも「コントローラーのファームウェア最適化」の方が重要視されることもあります。しかし、汎用的な PC 環境においては、依然として DRAM の存在がパフォーマンスの安定性を担保する鍵となっています。

用途別おすすめ SSD の選定ガイド

SSD を購入する際、ユーザーの用途に応じて最適な選択は異なります。OS ドライブ（ブートドライブ）として使用する場合は、PC の起動速度や応答速さが最重要となるため、DRAM キャッシュ搭載モデルを強く推奨します。特に Samsung 990 Pro や WD Black SN850X は、Windows のシステムファイル管理にも優れており、OS アップデート後の安定性も高いです。また、クリエイティブな作業を行うプロフェッショナルユーザーにとっても、動画編集や 3D レンダリング時のデータ読み書きの高速化は生産性に直結するため、DRAM 搭載 SSD は投資する価値があります。

ゲーム専用ドライブとして使用する場合は、状況に応じて選択が分かれます。DirectStorage 対応タイトルを頻繁にプレイする場合は、HMB 対応の Samsung 990 EVO や WD Black SN850X がバランスよく機能します。一方で、予算を抑えつつも十分なゲーム速度を得たい場合は、DRAM レスで HMB 非対応（または低価格版）のモデルでも、読み込み時間は許容範囲内となります。ただし、OS ドライブとは別にサブドライブとして使用するデータ保存用 SSD の場合、耐久性と容量コストが優先されるため、Crucial P3 Plus や Kingston NV2 などの DRAM レスモデルで十分です。

このように、用途を明確にすることで予算に見合った SSD を選択できます。すべてのドライブを最高性能モデルにする必要はありません。OS と主要なアプリケーションには DRAM 搭載 SSD を割り当て、動画や写真などの保存用には DRAM レス大容量 SSD を使用するハイブリッド構成が、2026 年時点でも最も合理的でコストパフォーマンスの良い戦略と言えます。

価格差とコスパの観点からの選び方

SSD の価格は、DRAM キャッシュの有無によって明確に差がつきます。同容量のモデルを比較すると、DRAM 搭載 SSD は DRAM レスモデルよりも 1.5 倍から 2 倍程度の価格になることが一般的です。例えば、Samsung 990 Pro の場合、1TB モデルで約 13,000 円前後ですが、Crucial P3 Plus の同容量は約 7,000 円程度です。この差は、SSD 内部の DRAM チップのコストと、それに伴う高性能化による市場価値の反映です。2026 年現在、DRAM レスモデルが非常に安価になったため、「DRM キャッシュなしでも十分な性能がある」という認識も広まっていますが、価格差をどう判断するかが重要です。

コストパフォーマンスを考える際、ユーザーは「その数秒や数百円の差にどの程度の価値を感じるか」を自問する必要があります。例えば、PC 起動が 3 秒早くなることに 5,000 円支払う価値があるかどうかです。ビジネス用途ではこの時間が生産性に直結するため DRAM 搭載 SSD の投資は正当化されますが、家庭用やゲーム目的であれば、DRM レスモデルの性能でも十分な満足度が得られるケースが多いです。また、大容量化が進むにつれて、DRAM 搭載 SSD の価格上昇幅も大きくなる傾向があります。4TB 以上の超大容量モデルでは、HMB 対応モデルの方が圧倒的に安価で提供されるため、ストレージとしてのコスト効率が重視されます。

以下に、容量別の価格差と性能比の分析を示します。ここでは、1TB 単位での比較を行い、1GB あたりの単価を算出しています。DRAM レスモデルは、大容量化による単位あたりの価格低下が顕著です。一方、DRAM 搭載モデルは DRAM チップのコストが含まれるため、容量が増えるほど絶対額の差が広がります。したがって、予算が限られている場合は、OS ドライブに最低限の DRAM キャッシュ SSD（または HMB 対応高性能モデル）を割り当て、データ用には大容量 DRAM レス SSD を導入する構成が最も合理的です。

このように、大容量化が進むほど DRAM キャッシュ SSD の価格差は広がります。ユーザーの予算と必要な容量を考慮し、どの段階で性能に投資するかを見極めることが重要です。また、セール時期やプロモーションによっては DRAM レスモデルがさらに安くなるため、タイミングも重要な要素となります。

よくある質問（FAQ）

Q1: SSD に DRAM キャッシュは必須ですか？ A: 必須ではありません。用途によります。OS ドライブとして高速な応答性を求めるなら DRAM 搭載が有利ですが、データ保存用やゲーム専用ドライブでは DRAM レスでも十分快適です。予算が許す限り DRAM 搭載を選ぶのが推奨されますが、HMB 対応の DRAM レスモデルも近年性能が向上しており、コスパ重視なら選択肢に入ります。

Q2: HMB 機能とは何ですか？PC のメモリが減りますか？ A: HMB は SSD が PC のメインメモリをキャッシュとして借用する技術です。SSD 起動時に Windows が自動的に数百 MB を割り当てます。通常使用では数 GB の RAM を消費しますが、2026 年現在の PC ではその影響は軽微です。PC 自体の性能低下を感じることは稀ですが、低スペックな PC（4GB/8GB メモリ）では注意が必要です。

Q3: DRAM レス SSD は寿命が短いのですか？ A: 理論上は書き込み頻度が増えるため寿命が短くなる可能性があります。しかし、現代のコントローラー技術により、WL（ウェアレベリング）機能が高度化しているため、一般的なユーザーの使用期間内で寿命が尽きることは稀です。ただし、サーバー用途や過酷な環境では DRAM 搭載モデルの方が耐久性に優れています。

Q4: DirectStorage を使うには DRAM キャッシュが必要ですか？ A: 必須条件ではありませんが推奨されます。DirectStorage 非対応ゲームでも、ランダム IOPS の高い SSD がロード時間短縮に寄与します。HMB 対応の高性能モデルであれば問題なく動作しますが、最大限の性能を引き出すためには DRAM 搭載モデルの方が有利です。

Q5: BIOS/UEFI で HMB を有効にする必要がありますか？ A: いいえ。Windows 10 以降では自動で認識・設定されます。BIOS 設定で PCIe スロットやストレージ設定を確認する程度で問題ありません。ただし、古い OS（Windows 7 など）では HMB が機能しないため注意が必要です。

Q6: SSD のファームウェアアップデートは必要ですか？ A: 推奨します。特に DRAM レスモデルでは、コントローラーの最適化により速度や安定性が改善されることがあります。メーカー公式サイトで最新ファームウェアを定期的にチェックし、更新することでパフォーマンスが向上する可能性があります。

Q7: 2026 年現在、PCIe 5.0 SSD は普及していますか？ A: はい、主流になりつつありますが、価格はまだ高めです。DRAM キャッシュの有無の比較においては、PCIe 4.0 ドライブでも十分に性能差は確認できます。次世代規格への移行期ですが、現時点では DRAM の有無の方がパフォーマンスに与える影響が大きいと言えます。

Q8: SSD を交換する際、データ移行はどうすればいいですか？ A: クローンソフト（Acronis True Image など）を使用すると、OS やデータをそのままコピーできます。特に OS ドライブを交換する場合、既存の HDD/SSD から新しい SSD へクローンを作成し、ブート順を変更することでスムーズに切り替えられます。

まとめ

本記事では、SSD の DRAM キャッシュ有無が性能に与える影響について詳しく解説いたしました。結論として、DRAM キャッシュの有無は「ランダム IOPS」や「応答速度」、そして「長時間連続書き込みの安定性」において明確な差を生む要因となります。

• DRAM 搭載 SSD（Samsung 990 Pro, WD Black SN850X など）：OS ドライブやプロ向け用途に最適。高速かつ安定した動作が期待でき、DirectStorage 対応にも有利です。
• HMB 対応 DRAM レス SSD（Samsung 990 EVO, WD Blue SN580 など）：コストパフォーマンスに優れ、ゲーム用として十分な性能を発揮します。OS ドライブとしても使用可能です。
• 標準 DRAM レス SSD（Kingston NV2, Crucial P3 Plus など）：データ保存やサブドライブとして最適。価格が安く大容量化しやすいため、予算重視の構成に推奨されます。

ユーザーは自身の PC 用途と予算を比較し、OS ドライブには高性能モデル、データ用にはエントリーモデルというように、用途に応じて使い分けることで最適なパフォーマンスとコストバランスを実現できます。2026 年時点の技術環境においても、この基本原則は変わらず重要視されるべきポイントです。