【プチフリ対策】SSD アライメント(不整合)を除去 調整 方法

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    JUGEMテーマ:コンピュータ
    SSD アライメント 不整合 除去方法 プチフリの原因

     ここではSSDあるいはHDDの不整合(アライメント)の取り方を説明する。
    ラボで無料配布しているフリーウェア「"簡単バックアップ" PBTM Ver1.0」を使いプチフリの原因の一つである不整合をとる方法を説明する。
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     プチフリ現象とはなぜ起きるか?
    一言で言うと不整合(アライメント)が原因だ。

    SSD アライメント 不整合 除去方法 プチフリの原因

     これはSSDとWindowsの関係を表したものである。
    Windowsは4Kバイト単位でディスクアクセスする。しかしSSD内部は512Kバイトのブロック単位でアクセスする。
    このブロックは現在おおむね512Kバイトである。一般傾向としてSSDの容量増大と共に増加しつつある。

    ■パターン1
    SSD アライメント 不整合 除去方法 プチフリの原因

     たとえばWindowsから要求のあった4Kバイトのアクセスがこの図のような配置であった場合どうなるだろうか?
     当然、またがった2つのブロックを読む。つまり倍時間がかかる。
    SSDにおいて不整合(アライメント)が問題となるのはこのようなわけだ。

     SSDで一般的にアライメントとして問題となっているのはさらに、次の配置だ。
     SSDを初期化し、Windowsを配置した時に、この配置が1ブロック512KBの境界面に一致しているかどうかとなる。

    SSD アライメント 不整合 除去方法 プチフリの原因 配置の問題


     上の例はきれいに一致している場合。
    WindowsのCドライブはSSDのブロックの境界線に一致しており、きれいに並んでいる。対して下の図は食い違っているために噛み合わせが悪い。ことあるごとに境界線(バウンダリ)をまたぐ必要が出る。

     SSDの不整合(アライメント)の問題とはこのようなことを示す。

     この不整合(アライメント)はハードディスクからSSDに換装した時に発生しやすいと言われている。1ブロック512KBの心配のないハードディスクの内容をSSDにコピーした時に問題がおき易いとは指摘できる。


    ■パターン2
    ssd プチフリ 原因 ブロック アライメント

     プチフリの根源的な原因。パーテーションのバウンダリ(境界線)ではなくSSDが管理する512KBのブロックとWindowsが管理する4Kバイトのクラスタの不整合の問題です。
     
     4Kバイトの書き込みが発生した時、SSDは図の流れを取る。
    ,泙今12KBブロックのメモリを確保する。
    該当するブロック512Kバイトを読み取る。
    K榲に書き込みたい4Kバイトを512KBに反映し、ディスクへ書き込む。

     この4K<->512KBの不整合はSSD内蔵のキャッシュメモリがパンクした時に一挙に表面化してプチフリ現象が起きる。

     4K<->512KBのアライメントは最悪、4Kバイトのデータを1回書くために、512KBのリード、ライトが起きる事になる。そうならないようにSSD内部で出来るだけデータを溜め込んでおいて512KBにパックして書き込みを行おうとする。メモリが不足したとき、一挙に書き込みが電線して遅くなる。これがプチフリの現象の真相だ。

     これに対しては、4K<->512KBの不整合を調停する専用ソフトを入れるのが解決方法です。あるいは、出来るだけ高性能な調停機能を備えたSSDを購入するべきだ。

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                 ***

     さて、今回はパターン1、ディスクのパーテーションの不整合を取る方法を紹介する。

    1.「簡単バックアップ」の入手

     まずラボで配布している「簡単バックアップ」を入手して欲しい。
    無料配布している。
     および別途4GB以上の容量のUSBメモリかSDカードを用意すること。「簡単バックアップ」は起動用のUSB/SDカードを作りここから起動しCドライブをメンテナンスするものだ。

    ■ PDFマニュアル

      PBTM「簡単バックアップVer1」ユーザーズマニュアル


    PBTM Ubuntu 使用 起動用USB 作成ソフト
     --> pbtmの入手ページ

    2.まずバックアップ
     まずバックアップをしよう。ディスクの不整合の除去は非常に危険な操作だ。何かあっても良いようにまずバックアップをとること。
    「簡単バックアップ」がまさにそのためのものである

     ZENBOOKを対象にした記事は紹介しておく。

    ASUS ZENBOOK Prime UX21A / UX31A PBTM 簡単バックアップ ディスク交換機能実装 Cドライブの丸ごとバックアップ


    3.PCの起動

    asus zenbook prime ux21a / ux31a 簡単バックアップ システムドライブ 丸ごとバックアップ
    [クリックで拡大]

     これはZENBOOK UX21Aに殻割りしたUSBメモリを刺したところ。手元に殻割りしたUSBメモリがあったので今回はそれを利用した。

    asus zenbook prime ux21a / ux31a 簡単バックアップ システムドライブ 丸ごとバックアップ
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     UX21Aの場合、電源スイッチを押した直後のこの画面でESCキーを押す。機種により他のキーであるので注意。Eee PC系統は一律ESCキーだ。
    ※BIOSの設定で、USB/SDHCから起動できるか確認する。このあたりは各人眼で見て確認して欲しい。

    asus zenbook prime ux21a / ux31a 簡単バックアップ システムドライブ 丸ごとバックアップ
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     ESCによりどれから起動するか聞いてくるので、ここでPBTの入ったUSBメモリを選択する。
     画像がピンボケで申し訳ない。さて、USBハブ経由でDVD装置がつながっているのでこれも一覧に出ている。

    asus zenbook prime ux21a / ux31a 簡単バックアップ システムドライブ 丸ごとバックアップ
    [クリックで拡大]

     本ソフトを起動するとこのような画面がでる。


    3.1.Gpartedの起動

    ASUS ZENBOOK Prime UX21A / UX31A PBTM 簡単バックアップ ディスク交換機能実装 Cドライブの丸ごとバックアップ
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     左側にハードディスクを模したアイコンがある。これはGpartedという有名なパーテーションエディタである。ハードディスクのパーテーションを操作するソフトだ。

    ASUS ZENBOOK Prime UX21A / UX31A PBTM 簡単バックアップ ディスク交換機能実装 Cドライブの丸ごとバックアップ

     これをクリックする。

    ASUS ZENBOOK Prime UX21A / UX31A PBTM 簡単バックアップ ディスク交換機能実装 Cドライブの丸ごとバックアップ
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     Gpartedは管理者権限を必要とするのでパスワードを聞いてくる。ゼロを4つ、つまり”0000”を入れる。簡単バックアップのパスワードは0000である。

     時折、NUMロックがONになっていたり、キーボード配列が特殊なためゼロを押しているつもりが他の文字を入れている場合がある。この時はキーボード入力を目視できる操作をし、実際にキーがどの文字に割り振られているか確認してからリトライすれば良い。

     目視はデスクトップのアイコンを適当に選び、マウス右ボタンから名称を変更を選ぶと良いだろう。アイコン名称の変更の入力フィールドにキー入力して目視できる。

    ASUS ZENBOOK Prime UX21A / UX31A PBTM 簡単バックアップ ディスク交換機能実装 Cドライブの丸ごとバックアップ
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     するとこのような画面が出る。
    テスト機材ではZENBOOK UX21Aを使用した。

     おっと、UX21Aはこういうことをしているのか。
    /dev/sdaというのは本装置に接続した最初のディスク装置であることを示している。2つめは/dev/sdbである。

     /dev/sda1,/dev/sda2,・・・というのは内部のパーテーションを表している。これを見ると、いろいろと興味深いことが見えてくる。

     /dev/sda1,/dev/sda2は噂に聞くWindowsPEであろうか?
     /dev/sda5はUX21Aのリカバリ領域のようである。6.37GBという大きさは丁度、Windowsのシステムを大きさに符牒する。
     /dev/sda4はなんだろうか?・・・4GBとは結構馬鹿にならない領域である。

     閑話休題。

     /dev/sda3がUX21AのC:ドライブであると判る。
    /dev/sda3をマウスで選択してミニアイコンをクリックする。

    SSD アライメント 不整合 除去方法 プチフリの原因 配置の問題
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     これで修正できる。次の修正画面が出る。

    ASUS ZENBOOK Prime UX21A / UX31A PBTM 簡単バックアップ ディスク交換機能実装 Cドライブの丸ごとバックアップ
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     本ソフトは良く出来ている。標準で1MiB(1048576バイト)に境界線が並ぶように表記している。
     1ブロック512KBは0.5MiBに相当する。
    各パーテーションをMiB単位で指定していれば不整合は起きないことになる。

     現在、ZENBOOKは不整合が起きていないだが、起きていると仮定してテストする。上の図のように「前方の空き領域」に1を指定する。つまり現在、不整合が起きていると仮定して1MiB(2ブロック分)開始位置をずらす処置をする。

    SSD アライメント 不整合 除去方法 プチフリの原因 配置の問題
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     リサイズ/移動ボタンを押すとこの警告が出る。
    本処置はPCの脳外科手術に近いものがある。
    ここはさっくりOKを押す。もちろん自己責任である。

    SSD アライメント 不整合 除去方法 プチフリの原因 配置の問題
    [クリックで拡大]

     ここで上の赤で囲んだボタンを押して確定となる。
    緑のレマークが実際の処理の開始ボタンだ。

     Gpartedの一癖あるのがこの箇所。
    設計ミスなのではないかと思える。いや、もともとバッチ処理で作っていて後からGUIを付けたためこのようになったのだろうか。バッチ処理くさい。

    SSD アライメント 不整合 除去方法 プチフリの原因 配置の問題
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     ここで適用を押す。
     この警告画面が本番である。

    SSD アライメント 不整合 除去方法 プチフリの原因 配置の問題
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     これで終了である。
    実際のパーテーションの移動、リサイズは時間がかかる。
    上のプログレスバーが出たならばコーヒーブレイクである。

     以上の手順でSSDの不整合は取れる。


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