外部ストレージ・SDカード・DVDの種類|補助記憶装置(2)
- 著者:YAMANJO
- 公開日:2008年7月25日
- 最終更新日:2025年2月2日
補助記憶装置(ストレージ)のうち、外部ストレージにはどのような種類と特徴があるのか学習していきましょう。本項の学習に入る前に、前項を学習しておくことで理解がスムーズになります。
記録メディアとリムーバブルメディア
前項では、補助記憶装置(ストレージ)の種類と内部ストレージまで学習しました。本項では、残りの外部ストレージについて学習していきます。
外部ストレージは、基本的にはパソコンやスマートフォンの筐体の外側にドライブを接続して、容量を拡張したり、保存しているデータを読み取るための記憶装置になります。
ドライブとは、記憶媒体からデータを読み取るための装置のことで、例えば外付けのHDDであれば、パソコン本体にケーブルでドライブを接続してハードディスクを操作します。
HDDの場合、ハードディスクとドライブが一体型であるため、ドライブと媒体の違いを意識することはありませんが、CDやDVDなどのメディアをイメージするとよくわかると思います。
パソコンにCD/DVDドライブが付属していれば問題ありませんが、ドライブがなければCDやDVDといった記憶媒体だけではどうしようもありません。
つまり、もともとパソコンに組み込まれている内部ストレージとは異なり、
外部ストレージは記憶媒体とそれを読み取るドライブが必要になる
ということです。
下図は、ブルーレイディスクのドライブをパソコンに接続して、ドライブが追加されたイメージです。
たいてい内部ストレージ(HDDまたはSSD)が「C:」または「D:」ドライブになっており、その他のドライブは「E:」以降になる場合が多いです。上図の場合は「E:」ドライブが外部ストレージとして認識されたドライブになります。
こうした外部ストレージを接続して利用する際に、ドライバとは で学習したドライバが必要になります。USB接続の場合は、OSが持っている汎用ドライバですぐに使えるケースが多いですが、このようにドライブがOSに認識されてはじめて、記憶媒体からデータを読み取ることができるようになります。
例外として、フラッシュメモリはドライブと完全一体型のストレージで、ドライブとして認識されますが、媒体は一体型で、USBなどのインターフェース(接続の規格)から直接書き込むことができます。(詳しくは後述します)
また、外部ストレージを接続する方法は様々で、USBで接続するタイプ、LANケーブルで接続するタイプ、Wi-FiやBluetoothで接続するタイプなどがあります。
そのため、使用条件や環境に合わせて適切な製品を選ぶ必要があります。
このように、外部ストレージは種類が豊富なため、
記録メディア または リムーバブルメディア
などと総称で呼ばれることがあります。
どちらも同じような意味で使われますが、記録メディアは、記録媒体全般を指す用語で、厳密には内部ストレージも含みます。ただし、光ディスクなどの外部ストレージを指して言うケースが多く、文脈によっては対象が変わる場合があります。
リムーバブルメディアは、「Removable(取り外しが可能)」なストレージを指して言う用語です。そのため、内部ストレージは含みません。どちらも同じような場面で使われます。
ただし、どちらも実体のあるストレージを指すもので、前項で学習したクラウドストレージは含まれないとされています。NASは実体があるため、記録メディアには含まれますが、簡単に取り外して利用する仕組みではなため、リムーバブルメディアには含まれないとされています。
では、外部ストレージの種類と特徴について学習していきましょう。
概要は前項で学習のとおりです。データ保存の仕組みについては前項を参照してください。本項では具体的な製品について学習していきたいと思います。
磁気ディスク・磁気テープ
磁気ディスクの代表はHDDであり、外部ストレージで言えば、外付けのHDDがもっとも一般的な磁気ディスクになります。
USBで接続するタイプが多く、おおむね1TB~10TBの製品が一般的です。フロッピーディスク(FDD)やMO(エムオー)も磁気ディスクに分類されますが、現在ではほとんど使われていません。
磁気テープは、カセットテープやビデオテープが代表的ですが、これらはアナログデータの記録用であり、現在ではデジタルデータを記録する別の製品が利用されています。
LTO(エルティーオー)
LTOは「Linear Tape-Open」の略で、「Linear(リニア)」とは「直線的」を意味し、テープドライブがデータをテープ上に直線的に順番に書き込む方式を表しています。
ビデオテープに似た形状で、大容量のストレージです。バージョンに相当する「世代」があり、最新の第9世代では、18TB(データを圧縮すれば45TB)もの容量を実現しています。
テープの構造上、ランダムアクセスには不向きですが、連続的なデータの読み書きを行うシーケンシャルアクセスに優れ、大量のデータを一括で保存・管理する用途に適しています。
つまり、大量のデータを高速に読み書きするのは得意ですが、少量のデータを頻繁に読み書きする用途には適さないということです。例えば、4K・8K映像などの大容量データの保存や、医療画像の保存などに利用されています。シーケンシャルアクセスの速度はHDDより高速になることが多く、条件によってはSSDを凌ぐ速度を実現しています。
また、LTOはネットワークから切り離せるリムーバブルメディアであり、セキュリティの観点でも優れています。システム障害やサイバー攻撃に備えて、システムから切り離してデータを保存する用途でも利用されています。
30年以上の長期間データを保存する能力を持つとされ、HDDやSSDよりも長期間のデータ保存が可能です。
LTOの他には、DAT(ダット)と呼ばれる磁気テープがありましたが、現在では他のメディアの利用によって、フロッピーディスクやMO同様、ほとんど使われていません。
フラッシュメモリ
これまでの学習のとおり、フラッシュメモリは不揮発性で書き換え可能なROMの一種です。
現在では、さまざまな用途で利用されており、パソコンのSSDやスマートフォンの「UFS(Universal Flash Storage)」などのように、内部ストレージとしても利用される汎用性の高い記憶装置です。
繰り返しになりますが、NAND型(ナンド)とNOR型(ノア)があり、NAND型は、シーケンシャルアクセスを得意とし、ランダムアクセスにも優れた大容量のデータ処理に向いています。
NOR型は、ランダムアクセスを得意とし、逆にシーケンシャルアクセスには不向きで、少量のデータを高速で読み書きするファームウェアや小型デバイスのROM(読み取り専用メモリ)の用途に向いています。
そのため、ユーザーが一般的に利用する外部ストレージは、NAND型のフラッシュメモリになります。
USBメモリ
もはや説明不要なほどに一般化した記憶装置です。
USB接続のため、先述のとおり、ドライバをインストールする必要がなく、差し込むだけで使えるという特徴があります。また、接続するだけで直接読み書きが可能な設計のため、ドライブを必要としません。
フラッシュメモリの構造上、比較的衝撃に強く、落下などによるデータ損失のリスクも低くなっています。持ち運びも楽で、非常に便利に使えるため、広く普及しました。
ただし、便利な反面、紛失による個人情報の流出が問題になるなど、セキュリティ上の問題がありますが、多くの製品では、データの暗号化機能やパスワード保護機能が搭載されています。
容量は数GB程度の製品が一般的ですが、現在では、SSD並の数TBの容量を持つ製品も登場しています。
内部ストレージと同様に、ファイルシステムには、FAT32(32GB以下)、exFAT(64GB以上)、NTFS(主にWindows用のファイルシステム)が採用されています。ファイルシステムとは、フォルダとファイルシステム で学習のとおり、記憶領域にどのように効率的にデータを保存していくかという規格です。
NTFSをサポートしていないWindows以外のパソコンやデバイスで利用する場合には、データが読み取れない可能性があるので、フォーマット(初期化してファイルシステムを再構築すること)をする際には、注意が必要です。
SDカード
SDカードは、正式には「SDメモリーカード」と言います。
SDは「Secure Digital」の略で、カードのデータを保護するためのセキュリティ技術を強調するために名付けられたとされていますが、はっきりしたことはわかりません。当時の名称がそのまま使われている状態になっています。
同様にNAND型のフラッシュメモリで、非常にコンパクトで大容量のため、デジタルカメラやビデオカメラ、スマートフォン、音楽プレーヤー、ゲーム機など多岐にわたる用途で使用されています。SDカードスロットに差し込むだけで直接読み書きが可能です。
ただ、規格が多いため、なかなかやっかいな製品になっています。
まず、サイズによって2種類に分けることができます。上図のとおり、通常サイズの「SDカード」と極小サイズの「microSDカード」に大別されます。左側が「SDカード」で、これが標準のサイズ(32mm x 24mm)、右側が「microSDカード」で、極小サイズ(5mm x 11mm)になります。
SDカードとmicroSDは、さらに容量によって規格が分かれます。
下図のように、容量の大きい規格になるほど、高速で動作するようになっています。
容量 | ~2GB | 4~32GB | 64GB~2TB | 2TB~ |
---|---|---|---|---|
SDカード | SD | SDHC | SDXC | SDUC |
microSDカード | microSD | microSDHC | microSDXC | microSDUC |
ファイルシステム | FAT12/FAT16 | FAT32 | exFAT | exFAT |
SDHCとSDXCでは、32GBと64GBで隔たりがありますが、これは利用しているファイルシステムが異なるためです。SDHCの最大容量は32GBで、SDXCの最小容量は64GBと決められています。
HDDやSSDで用いられる「NTFS」は、主にWindowsを対象とするファイルシステムとして開発されており、SDカードではほぼ採用されていません。
これらの規格の違いによって、対応していないデバイスでは利用できないことがあります。SDカードは基本的に下位互換のみで、SDUCであれば全規格をサポートしますが、SDHCはSDXCやSDUC規格では使用できません。互換性とは、異なる規格やバージョン間で利用できることを意味します。(互換性について詳しくは、互換性とは で詳しく学習します)
例えば、デジカメやビデオカメラなど、使用したいデバイスがサポートしている規格を確認して購入することが必要です。規格は、SDカードのシールに記載してあるので確認してみてください。
さらに、SDカードには「速度」によるクラスが存在します。
クラスとは、SDカードの読み書き速度を示す規格で「スピードクラス」とも呼ばれています。主に動画の録画や高速なデータ転送が求められる場合に重要な指標で、数値が高いほど速い読み書き速度を実現しています。
スピードクラスが高いSDカードを使用すると、カメラでの連写性能や動画の録画中にデータが途切れないなど、高速なデータ転送が求められる場面でより効果を発揮します。
詳細は割愛しますが、基本的なクラスとして、Class2、Class4、Class6、Class10があり、数字が上がるほど高速になります。ただし、現在ほとんどの製品がClass10をサポートしており、クラスを意識することはなく「UHS」という指標が重視されています。
UHSは「Ultra High Speed」の略で、簡単に言えば、クラスを超える高速なデータ転送を可能にする上位の規格です。UHS-I、UHS-II、UHS-IIIの3つが公式規格となっています。
クラスやUHSもSDカードのシールに記載してありますが、とにかく規格が非常に多いので、家電量販店のサイトなどの詳細な解説を参考にしてみてください。
現在、外部ストレージとして一般的に広く利用されているフラッシュメモリはこの2つです。
このほか、コンパクトフラッシュ(CFカード)なども利用されていましたが、現在では、SDカードが主流となっています。CFの後継とされる「XQDカード」などもありますが、高性能なプロ向けとなっており、一般的に普及しているとは言えません。
光ディスク
ディスク表面に凹凸を書き込み、照射した光の反射の違いを「0」と「1」に割り当てて記録するメディアです。
代表的なものにCD、DVD、Blu-ray Discがあり、お馴染みのメディアと言えますが、SDカードと同様に非常に多くの規格があり、規格の違いによって読み取れない、書き込めないといったトラブルが起こりやすいメディアです。
現在では、利用率の低下から、ノートパソコンでCD/DVDドライブが付属していない製品が多くなってきましたが、以前はほぼ標準で付属されていました。
そのため、ドライブが読み取り専用で書き込みができない、CDドライブでDVDが読み取れないといったトラブルがよくありました。経験のある方も多いと思います。
それに対応するために「マルチドライブ」や「スーパーマルチドライブ」、さらには「ハイパーマルチドライブ」といった多くの規格に対応したドライブが搭載されていましたが、現在ではそれほど需要はありません。
光ディスクを利用したい場合は、外付けのUSB接続型ドライブを購入するというのが一般的になっています。ただし、目的の規格をサポートしているドライブを購入する必要があります。
CD
音楽用のCDでお馴染みのメディアで、CDは「Compact Disc」の略になります。
配信サービスの普及で、音楽CDもあまり利用されなくなり、その他のCDもフラッシュメモリに切り替わってきましたが、代表的な種類は以下のとおりです。
種類 | 特徴 |
---|---|
CD-DA | DAは「Digital Audio」の略で、一般オーディオCDに使用されている音楽収録用の規格。 |
CD-ROM | ROMは「Read Only Memory」の略で、読み取り専用の規格。アプリケーションソフトやゲームソフトなど、書き換えできないプログラムの提供に利用されている。 |
CD-R | Rは「Recordable」の略で書き込み可能な規格。書き込むのは1回限りで、書き込んだデータは変更できない。「ファイナライズ」というクローズ処理(これ以上書き込みしないという処理)が必要で、ファイナライズを行わない限りデータを追加できるが、ドライブによっては読み取れない場合もある。書き換えできない重要なデータの保存に用いられる。 |
CD-RW | RWは「Rewritable」の略で、何度でも書き込み可能な規格。 |
いずれも、容量は約700MB程度で、現在では、他のメディアと比較すると低容量で低速になっています。
DVD
映画やテレビの録画や販売で利用されているお馴染みのメディアです。
DVDは「Digital Versatile Disc」の略で、Versatileは「多目的」を意味しますが、CD同様にフラッシュメモリに切り替えが進み、利用率は減少傾向にあります。
ただし、映画などの一部の分野では一定の需要があります。代表的な種類は以下のとおりです。
種類 | 特徴 |
---|---|
DVD-Video | 映画や動画コンテンツの販売に使用される規格。 |
DVD-ROM | ROMは「Read Only Memory」の略で、読み取り専用の規格。アプリケーションソフトやゲームソフトなど、書き換えできないプログラムの提供に利用されている。容量は4.7GBのものが多い。 |
DVD-R | CD-Rと同様に、1回の書き込みが可能な規格。ファイナライズ処理が必要。容量は4.7GB。 |
DVD-RW | CD-RWと同様に、何度でも書き込み可能な規格。容量は4.7GB。 |
DVD+R | DVD-Rとは異なる規格だが、基本的な特徴はDVD-Rと同じ。規格を策定した団体が異なる。 |
DVD+RW | DVD-RWとは異なる規格だが、基本的な特徴はDVD-RWと同じ。規格を策定した団体が異なる。 |
DVD-R DL | DLは「Dual Layer」の略で、DVD-Rの片面2層式DVD。片側に2層の記録層を設ける方式で、裏返す必要はない。容量は8.5GB。 |
DVD+R DL | DLは「Double Layer」略で、同じ意味だが表現が異なる。基本的な特徴はDVD-R DLと同じ。規格を策定した団体が異なる。 |
DVD-RAM | RAMは「Random Access Memory」の略でランダムアクセスが可能な規格。何度でも書き込み可能だが、フラッシュメモリに切り替わりが進み、ほとんど利用されていない。 |
DVDには「+」と「-」という規格の違いがあります。「-」は「DVDフォーラム」という団体で策定された規格で「+」は「DVD+RWアライアンス」という団体で策定された規格になります。
Blu-ray Disc(BD)
DVDと似ていますが、別の規格になります。
具体的には、照射する光(レーザー)の波長が異なり、DVDより短い波長を使うため、より細かいピット(データを記録する凹凸)を記録できます。この波長の光が青いことが「ブルーレイ」の由来です。つまり、DVDよりも容量が大きく速度が速い規格です。
BDプレーヤーでDVDが再生できることから、一般的にDVDの種類のように思われがちですが、これはDVDが普及していたために、BDドライブでもDVDを読み取れる(DVDの波長も照射できる)ようにして利便性を高めていたためです。逆に、DVDドライブでBDを読み取ることはできません。
現在では、BDが主流になりつつありますが、フラッシュメモリの普及や、インターネットからの動画ストリーミング配信が普及しているため、どちらも衰退傾向にあります。
種類 | 特徴 |
---|---|
BD-ROM | ROMは「Read Only Memory」の略で、読み取り専用の規格。映画やゲームなど商業用に利用されている。 |
BD-R | DVD-Rと同様に、1回の書き込みが可能な規格。DVDより柔軟な設計のため、ファイナライズ処理をしなくても再生できるドライブが多い。容量は25GB |
BD-RE | REは「Rewritable」の略。DVD-RWと同様に、何度でも書き込み可能な規格だが、DVDと混同されないように「RW」ではなく「RE」となっている。容量は25GB。 |
BD-R DL | BD-Rの片面2層式タイプ。片側に2層の記録層を設ける方式で、容量は50GB。 |
BD-RE DL | BD-REの片面2層式タイプ。片側に2層の記録層を設ける方式で、容量は50GB。 |
BD-R XL | BD-Rをより大容量化した「BDXL」規格。3層または4層構造でデータを記録することが可能。3層100GB、4層128GBの容量がある。ただし従来のBlu-ray Discドライブでは対応できないため、対応したドライブが必要。 |
BD-RE XL | BD-REをより大容量化した「BDXL」規格。3層または4層構造でデータを記録することが可能。3層100GB、4層128GBの容量がある。ただし従来のBlu-ray Discドライブでは対応できないため、対応したドライブが必要。 |
Ultra HD Blu-ray (UHD BD) |
次世代BDとして4K画質に対応した規格。4Kの容量に対応するため、2層66GB、3層100GBの容量がある。ただし従来のBlu-ray Discドライブでは対応できないため、対応したドライブが必要。 |
このように多くの規格があり、進化のたびに、それに対応するドライブやプレーヤーが必要になっています。
しかし、原則として上位機種は下位の製品に互換性があるので、UHD BD対応機器はBD全般に対応できます。したがって、UHD DB対応の機器があれば、DVDを含め、ほぼすべてのディスクを扱うことができます。
このほか、MDなども利用されていましたが、現在では、CD、DVD、BD以外の光ディスクはほとんど利用されていません。
また、本項で学習したメディア以外の外部ストレージには、NASやクラウドストレージなどがありますが、どちらも単体の記録メディアではく、仕組みやサービスになるため、インターネットの仕組み の章で詳しく学習します。
更新履歴
- 2008年7月25日
- ページを公開。
- 2009年4月18日
- ページをXHTML1.0とCSS2.1で、Web標準化。レイアウト変更。
- 2018年1月25日
- ページをSSL化によりHTTPSに対応。
- 2025年2月2日
- 内容修正。
著者プロフィール
YAMANJO(やまんじょ)
- 経歴
- 岡山県出身、1980年生まれ(申年)の♂です。現在、総合病院で電子カルテなどの情報システム担当SEとして勤務。医療情報学が専門ですが、ネットワーク保守からプリンタの紙詰まり、救急車の運転手までこなしています。
- 医療情報技師、日本DMAT隊員。ITパスポート、シスアドなど、資格もろもろ。
- 趣味は近所の大衆居酒屋で飲むこと、作曲(ボカロP)、ダイビング。
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