SSD(フラッシュメモリ)の限界？

Microsoftを省略して“MS”と書いたら、モビルスーツ？と聞かれてしまいました。おお、ここにもガンダム世代が！！  ところで、『機動戦士ガンダム』シリーズでは、パイロット・スーツ(を含む宇宙服一般)を“ノーマル・スーツ”と言いますよね(宇宙空間で特別な設備の無い場所や真空に晒される可能性のある状況で着用する標準的な服装という意味…で良いのかナ？)。これ、日本語にすれば「標準服」。対義語は「変形服」か？ …それって、長ランとか短ランとかボンタンとかドカンとか？？ …歳がバレますな。(笑)

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閑話休題。

SSDはHDDより高価だけど、衝撃に強い・小型・低消費電力(バッテリーの持ちが良い)と、良いことづくめで、ノートPC用途には最適！ だと思っていたのですよ。実際、過去ノートPCが不調になる原因のNo.1はHDDのトラブルだったのが(ちなみにNo.2はバッテリーの劣化)、SSD搭載品を使うようになってからドライブ周りのトラブルはほぼゼロ。…そんな感じで、(価格以外は) SSD最強！とか思っていたのですよ。先日まで。

今回はSSDではなくSDカードの話ですが、同じ原理でデータを保存するメディアです(フラッシュ型不揮発メモリ)。フラッシュメモリの一種であるSDカードに保存してあるファイル(MS-Word文書ファイル)を直接編集し、数十～数百回単位で上書き保存をすると動かなくなる(保存しようとするとWordが止まる)というトラブルに見舞われました。最初に使ったメディアはノーブランド品SDHC (32GB)でしたが、某有名ブランド製SDHC (32GB、同容量)でも同様の症状が出ました(ブランド品の方が書き換え可能回数はン十倍も多かったですケド)。

• こういう時に再現実験をしてしまうのが技術者の性(さが)なんだろうな～。

んで、よく調べてみると。知っていることもありましたが：

1. フラッシュメモリの書き換え回数は有限…最近の製品(回路の微細化・セルの多値化が進んでいる)は一般的なHDDより書き換え回数が少ない。
   ※2009年の業界誌には「2012年には1Gバイトあたり0.15ドル／書き換え回数が数百回になる可能性も」という衝撃的な見出しも。
2. 「上書き保存」の場合、不良ブロックの代わりに別ブロックを使うようにする代替処理がうまく行かないことがある(これはHDDでも起こり得る)。
3. 誤り訂正(ECC)処理を行なっているが、エラー発生の程度によってはコレが追い着かなくなる(これもHDDでも同様)。
4. フラッシュメモリのデータ保存期間はHDDより短い。特に、最近売られている安価な製品には多値化セル品が使われていることが多く、データ保存期間は長くて数年程度。ノートPCに搭載されているSSDには(使い捨てのUSBメモリ等よりは高級な物が使われているが)、ノートPCの想定寿命を5年程度としている。

とのこと。今回は1.と2.の複合ワザを極められた形ですね。

• 安価なメディアでは、記憶セルも安価なプロセスで作られていて、また代替用に準備されているブロックも少なく(ユーザから直接見える「容量」に含まれないので低コスト化の為には少な目にするでしょう)、コントローラICも安価な物が使われていると考えられます。つまり、ブランド品に比べて各ブロックで不良が発生しやすく、また不良ブロック代替処理もうまく出来ない事例が多いと考えられます。上記の「再現実験」でノーブランドSDHCより有名ブランドSDの方が上書きが出来た回数が遥かに多かったのは、この辺りに原因があるのだと思います。

まぁHDDにせよフラッシュメモリにせよ書き換え回数・データ保存期間とも有限なのは認識していましたが、最近の物(回路の微細化やセルの多値化が進んだ物)ではHDDに劣るという結果は衝撃です。

これまで、

• SSDではデフラグはしない(HDDほどデフラグの効果は無いし、無駄に書き換え回数を増やしてしまうから)。
• 長期保管するデータはフラッシュメモリ(SSD)はアテにせずHDDに保存する。
• 保存データは定期的に外付けHDDに逃がし、このHDDが古くなったら新しいHDDを買ってデータを移す。

という方針でやってきました。このやり方に間違いがないことは確認できましたが、従来以上にSSDの劣化を加速するような使い方は避ける必要があるな～と思った、という話です。

ワタシ、過去に、PCが動かなくなって半日分の作業結果が消えるといったトラブルに何度か出会って以来、

1. ファイル編集中に時々「上書き保存」をする
2. 時々「別名で保存」もする

という習慣(癖)が出来てしまいました。後者は、容量を食う以外にあまり害はありませんが、問題は前者。考え事をしながら作業をしている時に、ペシペシと[CTRL]+[S]や[command]+[S] (上書き保存)を繰り返す手癖があるのですよ。コレはフラッシュメモリ(SSD)の劣化を加速しそうです(今回問題になったMS-Wordファイルのファイルプロパティで見られる「改訂番号」(読めなくなる少し前)は、ノーブランドSDHCで50位、ブランド品で数100といったところです)。

この[CTRL]+[S]の手癖だけは直した方が良さそうだな～。

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去年、PCの故障等に備えてデイリーデータを(PC本体にスロットのある)SDカードにコピーする形で同期ソフトを使うとネットも不要、手軽で良いんじゃね？みたいな話を(ぼそっと)書いたことがあります。でも、こう考えると、書き込む頻度とSDカードの信頼性(寿命)についてはよく考えた方が良さそうですね。

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SSDではありませんが、USBメモリ。これも同じフラッシュメモリです。数年前の4GB品・8GB品は全然壊れずに今でも使えているのですが、最近の16GB品・32GB品は結構コロコロと死にます(死亡率が高いので、容量単価が高くなる64GB以上の物は買う気がしません)。これも回路微細化や多値化による高密度化によって壊れやすくなった(回路微細化によって特に静電気に弱くなっている)のだろうと思っています。

CAD遊び：2D-CADで遠近法♪

初詣の時のことです。「浄財」を見て、形容詞＋名詞なのか、動詞＋目的語なのか考えてしまいました。正しくは前者でしょうが、後者なら「財」を「浄める」。何だかマネーロンダリングっぽい。ちなみに、マネーロンダリングを中国語では「洗銭」「洗黒銭」あるいは「清洗黒銭」と書くようです。違う字で良かった～(笑)。

新年早々おバカですな～(＞ワタシ)。いや、指摘しなくても良いデスよ？ ワタシ、24時間365日営業でおバカですってば(笑)。

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閑話休題。

2D-CAD(紙の上での製図でも良い)で、ある立体を色々な方向から見た時の絵(正射影)が描けることを以前書きました。遠近法を使った絵は3D-CADを使わないと描けない(2D-CADでは描けない)…と思っていたのですが、ふとした思いつきを試してみたら、2D-CADでも描けることが判ったという話です。まぁ、あまり実用面で有用なテクニックではないのですけど、製図技法のパズルゲームとしてはアリかと。

さて、今回のお題。

最初にラフスケッチを書いておきます。

ラフスケッチ

凸凹立体です。正面から見ると「凸」、横から見ると「凹」という形です(またまたバカっぽいネタでスミマセン/笑)。

で、2D-CAD製図の結果です。正射影による図は、前に書いたのと同じ技法を用いています。空間内に「視線」を設定し、立体の各点が視線と平行な線により、仮想スクリーン上に投影される点を求めて描きます。

正射影による作図

次に、遠近法です。この場合、空間内に特定の点(「視点」)を設定し、この点と立体の各点を結んだ線(平行ではない)により、仮想スクリーン上に投影される点を求めて描きます。

遠近法による作図

まぁソレだけなんですが、仮想スクリーンに垂直な2方向から見た絵を描く必要があるので、普通の正射影と比べて何倍もの手間と時間がかかります。さらに、(光学系におけるいわゆる「収差」は無いので) 直線は直線に、楕円は楕円になりますが、正射影とは違って長さと角度が保存されない(スケールしない)ので、立体の対称性を利用したcopy & pasteによる手抜きができません。

各点の対応を考えながらうまく整理して描かないとすぐ間違えちゃうとか、図面も頭の中もスパゲッティになっちゃうとか。良い頭の体操にはなりますが、手間暇かかる割には、あまり実用的でないな～(笑)。

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少し前に正射影と遠近法それぞれについての座標変換の計算手順を考えたのですが、コレと同じ操作を図面上で行えば2D-CADでも遠近法で作図できるじゃないか、と思ったワケです。試してみたら(手間はかかるけど)不可能ではないことが判ったよ、という話。

• 正射影による立体形状の投影
1. 立体の各点(x,y,z)から特定の面(仮想スクリーン)に垂線を下ろして投影点(x',y',z')を求める。
2. 仮想スクリーンを空間内の回転操作によってXY平面に移す。この操作によって、1.の垂線の足(x',y',z')はXY平面上の点(x'',y'',0)に移される。
3. この操作を立体の各点(x,y,z)すべてについて行い、立体の正射影を求める。
• 遠近法による立体形状の投影
1. 空間内の特定の点(x0,y0,z0)から、立体の各点(x,y,z)を通る直線を引き、これが仮想スクリーンと交わる点(x',y',z')を求める。
2. 仮想スクリーンを空間内の回転操作によってXY平面に移す。この操作によって、1.の垂線の足(x',y',z')はXY平面上の点(x'',y'',0)に移される。
3. この操作を立体の各点(x,y,z)すべてについて行い、立体を遠近法で見た絵を求める。

以下、確認のためMS-Excelでグラフを描いてみたものです(Excelシートの中身は三角関数がいくつも入ったチョット面倒なモノになっていますが、ゴチャゴチャ書いてもしょうがないので詳細は省略です)。

ジャングルグローブ(正射影)

ジャングルグローブ(遠近法)

違いがわかりにくいですが、正射影では緯線を表す楕円が互いに平行になっているところ、遠近法では平行になっていません。

ジャングルジム(正射影)

ジャングルジム(遠近法)

遠近法では、長さや角度が保存されないのがよくわかります。

そんだけ。ちゃんちゃん。

自作ボカロ楽曲が親姉妹に思いのほか好評だった♪

ご　　お　　あ

ざ　　め　　け

い　　で　　ま

ま　　と　　し

す　　う　　て

今年もよろしくお願いいたします。

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年末年始は毎度の如く親姉妹を車に乗せての長距離ドライブ。BGMは最初は家族が持ってきたCDや音楽プレイヤの楽曲なのですが、1周した後、やっとワタシのiPod (とワタシの作ったプレイリスト)の出番です。

iPodには例年適当なプレイリストを作って行くのですが、今回はTVや映画で有名になった楽曲で作ったプレイリストが好評でした。その名も「My Booster」。今回の旅行用に作ったものではなく、普段、自分をブースト・アップする為に聴いていたものだったんですけどね。

で。その中に自作音源も入っていたのです(ボカロ曲と自分で演奏した楽曲)。恥ずかしぃ！とか思ったのですが、思いのほか好評。Satie (サティ)もChopin (ショパン)も電気ピアノ+オーバードライブで今風の楽曲になるとか、ボーカロイドの声が可愛いとか。ボカロ曲は「きゃりーぱみゅぱみゅみたいな歌い方だね♪」と言われましたが、どちらかと言うと、きゃりーぱみゅぱみゅさんがボカロ風に歌っているんじゃないかな？

まあ、そんな感じの年末年始でした。

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プレイリスト「My Booster」の中身の一部： こうやって見ると統一感無いな～(笑)

• T-SQUARE 「TRUTH」
• aiko 「be master of life」
• Aerosmith 「Walk This Way」 (ちょっとお下品！/笑)
• Bon Jov 「Livin' On A Prayer」
• CHAGE and ASKA　「YAH YAH YAH」
• Maynard Ferguson　「Theme From Star Trek」　(ニューヨークへ行きたいか～！？)
• Joe Satriani　「Super Colossal」
• Mr. Children　「innocent world」
• REBECCA　「Raspberry Dream」
• 小田和正　「ラブストーリーは突然に」
• Huey Lewis & The News　「The Power Of Love」
• Tower Of Power　「What is Hip?」
• Crusaders　「Street Life」
• 放課後ティータイム　「U & I」　(ボカロ曲；データ作成&ギター1・2演奏＝ワタシ)
• 小林明子　「恋に落ちて -Fall in love-」　(ボカロ曲；データ作成&ギター演奏＝ワタシ)
• Chopin　「Nocturne Op. 9」 (DTM；鍵盤演奏=ワタシ)
• etc., etc.