RAID VS AHCI：どちらが優れているか？

RAIDとAHCI、どちらを選ぶべきか？

RAIDが起動可能なRAIDボリュームを作成できるため、マザーボードがRAIDに設定されていて起動すると、一時的にRAID BIOSに制御が移行されます。そして、起動可能なRAIDボリュームを見つけます。これにより、数秒の起動時間が追加されますが、パフォーマンスには影響しません。

どちらが良いのか、RAIDかAHCIかを知りたい場合は、両者の本質的な違いを理解する必要があります。

RAIDとは何か？

Redundant Array of Independent Disks（RAID）は、以前はRedundant Array of Inexpensive Disksとも呼ばれていました。RAIDは、複数の物理ディスクドライブのコンポーネントを1つまたは複数の論理ユニット（アレイ）に組み合わせるデータストレージの仮想化技術です。高速な転送速度、高いセキュリティ、データ保護の利点があり、ソリッドステートドライブよりもメカニカルハードドライブに適しています。

RAIDはSATA制御モードとしても使用でき、ソフトウェアRAID制御モードとハードウェアRAID制御モードに分けることができます。これら2種類のRAID制御モードでサポートされているRAIDレベルも異なります。通常、ハードウェアRAIDはソフトウェアRAIDよりも強力であり、特に高レベルのRAIDでは特に顕著です。では、RAIDのレベルについて詳しく説明します。

RAIDレベルの違い

データはさまざまな方法でハードディスクに分散され、データの冗長性とパフォーマンスに基づいてRAIDを複数のレベルに分けることができます。一般的なレベルには、RAID 0、RAID 1、RAID 5、RAID 6、RAID 10などがあります。これらはすべて「パリティチェック」保護スキームを使用しており、特定のデータセットに対して耐障害性のメカニズムを提供できます。また、これらのレベルの違いは各々の利点と欠点だけでなく、作業方法の違いも意味します。自分の状況に合わせて選択する必要があります。これから一つずつ一般的なRAIDレベルを紹介します。

RAID 0

このレベルでは、データを複数のハードドライブに書き込むことができます。複数のハードドライブがデータを共同で処理する、「ディスクストライピング」とも呼ばれます。また、RAID 0ではソフトウェアとハードウェアの組み合わせを使用して構成することもでき、ほとんどのコントローラーをサポートすることができます。

• 主な利点：サーバーのパフォーマンスを効果的に向上させ、互換性も向上させます。
• 主な欠点：このレベルには耐障害性がありません。ハードディスクの1つが故障すると、ストライプ全体が影響を受け、すべてのハードディスクのデータが失われます。そのため、事前にバックアップを作成することをお勧めします。

RAID 1

同じRAIDアレイ内では、各ハードディスクをコピーとして使用することができます。ハードディスクのいずれか1つが故障した場合、データは直接他のハードディスクにコピーされます。したがって、この構成は「ディスクミラーリング」とも呼ばれます。

• 主な利点：RAID 0と比較して、このレベルの耐障害性が高く、データのセキュリティをより良く保護することができます。
• 主な欠点：RAID 1ではデータを複数のハードディスクに分散して保存するため、書き込み速度が比較的遅く、全体的なパフォーマンスに不足があります。また、データの冗長性により、この構成のアレイの利用可能な総容量は比較的小さく、ハードディスクの総容量の約50％だけです。

RAID 5

このレベルは、ブロックレベルのストライピングと分散パリティを組み合わせたRAID 1の改良版であり、主にエンタープライズのNASデバイスやビジネスサーバーに使用されます。

• 主な利点：RAID 1によるパフォーマンスの低下を抑え、高い耐障害性を保持しながら比較的バランスの取れた状態にします。プロフェッショナルデータストレージに適しています。また、RAID 5はサーバーハードディスク「ホットスワップ」機能もサポートしており、システムの起動や操作中にハードディスクをアレイに交換することができます。
• 主な欠点：大規模なサーバーを使用している場合、複数のユーザーが同時にアレイにアクセスしデータを書き込む場合、書き込み性能が不十分になることがあります。

RAID 6

このレベルは基本的にはRAID 5と同じであり、唯一の違いはRAID 6が2つの独立した「パリティチェック」保護スキームを使用していることであり、ブロックレベルのストライピングとデュアル分散パリティで構成されています。同時ハードディスク障害数は2つ以内に制御することができるため、データは影響を受けません。

RAID 10

このレベルは基本的にはハイブリッドRAIDの組み合わせであり、パリティを介してストライプセットミラーリングを実現します。RAID 1とRAID 0の組み合わせとも言えます（つまり、RAID 1+0）。RAID 1は高いセキュリティの冗長バックアップアレイです。RAID 0は補助データの読み書きアレイであり、パフォーマンスを向上させることができます。

• 主な利点：RAID 1とRAID 0を組み合わせることで、相補的な利点が形成されます。パフォーマンスを向上させながら、より高い耐障害性を提供することができ、大量のデータの書き込みが必要なサーバーに非常に適しています。
• 主な欠点：このレベルはコストがかかりすぎます。少なくとも4つのハードドライブが必要であり、全体的なコストは他のレベルの2倍以上になります。また、RAID 10ではすべてのハードドライブの半分の容量しか使用できません。大量のデータを書き込む場合、ハードドライブの要求が非常に高くなります。

AHCIとは何か？

Advanced Host Controller Interface（AHCI）は、コンピューターハードウェアベンダーがホストシステムメモリとストレージデバイスの間でデータを交換するための方法です。AHCIが採用している技術は比較的高度であり、Native Command Queuing（NCQ）やホットスワップなどのさまざまなSATA標準インターフェースのネイティブ機能を備えており、デバイスの互換性とパフォーマンスをさらに向上させることができます。そのため、新しいコンピューターでより一般的に使用されます。

AHCIは、ハードウェアデザイナーやソフトウェアデザイナーに適しています。なぜなら、SATA/AHCIアダプタの検出、設定、プログラミングのための標準的な方法を提供しているからです。AHCIがマザーボードやチップセットで有効にされていない場合、SATAコントローラはIDE（Integrated Drive Electronics）モードで動作します。つまり、IDE標準をサポートしていないデバイス機能にアクセスすることは許可されません。

現在、Windows、Linux、UnixなどのオペレーティングシステムはすべてAHCIをサポートしています。ただし、Windows 10をソリッドステートドライブにインストールする場合は、システムがインストールされる前にAHCIを有効にする必要があります。それ以外の場合、Windows 10が正常にインストールされたとしても、起動できずにブルースクリーン（BSOD）エラーが発生します。

RAIDとAHCIの概念を理解した後でも、どちらが良いのかについてまだ疑問があるかもしれません。心配しないでください、次に両者の違いを紹介します。

RAIDとAHCIの違い

RAIDとAHCIのどちらが良いのかに関してまだ迷っている場合は、以下の内容を続けて読んでください。RAIDとAHCIの違いについて、歴史的な発展とパフォーマンスの違いの観点から紹介します。まず最初に、両者の違いを表にまとめてみましょう。

歴史の発展

AHCIは2000年に誕生し、2007年以降徐々に伝統的なIDEモデルに取って代わりました。最新の仕様バージョンは1.3.1です。現在のSSDでは、インターフェース技術の急速な発展のため、AHCIは古い技術ではなく、SATAにはいくつかの機能がありますが、NVMeが現在のSSDにはより優れた代替技術です。

対照的に、RAIDの開発の歴史ははるかに長く、1970年代にDavid PattersonがRAIDのコンセプトを提案しました。RAID 1の開発が進んだ時点で、この技術はRedundant Array of Inexpensive Disksという名前が付けられました。1977年、IBMは後にRAID 4として知られる特許を申請しました。1986年には、IBMは再び特許を申請し、RAID 5として広く知られるようになりました。RAIDが本当に発展し成長するにつれ、業界のメーカーが技術を再定義し、「Redundant Array of Independent Disks」という名前に変えました。

パフォーマンスの違い

AHCIとRAIDモードは、メモリ、マザーボード、ストレージデバイスに明らかな影響を与えますが、ほとんどのユーザーにとってはハードドライブへの影響が重要です。そのため、AHCIとRAIDのパフォーマンスに関する以下の議論は、主にメカニカルハードドライブとソリッドステートドライブに限定されます。

AHCIは、SATAインターフェースを備えたストレージデバイスで広く使用されています。SATAインターフェースのメカニカルハードドライブまたはSSDを使用している場合は、AHCIモードに設定することができます。多くのSSDメーカーもこのモードを推奨しています。ただし、ユーザーのフィードバックの結果からは、AHCIモードはSSDのパフォーマンスにほとんど影響を与えず、寿命には影響を及ぼすとされています。注意深く選択することをお勧めします。

RAIDは、複数のメカニカルハードドライブまたはSSDをアレイに組み合わせることができます。データの読み書き速度を高め、データの保護を提供することができます。ハードウェアRAID制御モードとソフトウェアRAID制御モードはパフォーマンスに直接影響を与え、異なるRAIDレベルもパフォーマンスの違いを引き起こします。

注意✍: RAIDモードではソリッドステートドライブとメカニカルハードドライブの両方を使用することができますが、この方法にはほとんどパフォーマンス向上の効果がなく、アレイの安定性に影響を与える可能性があります。したがって、RAIDモードでは同じタイプのハードドライブを使用することをお勧めします。

RAIDはAHCIよりも良いのか？

RAIDとAHCIのどちらが速いのでしょうか？それは使用しているハードドライブのタイプと数によります。複数のハードドライブを使用している場合は、RAIDがより良い選択肢となります。複数のハードドライブを組み合わせてアレイを形成することで、より高速な読み書き速度とより高い耐障害性を提供することができます。

単一のSATAインターフェースのSSDを使用している場合は、AHCIがより良い選択肢となります。このモードはハードドライブの速度を大幅に向上させませんが、RAIDよりも単一のSSDに適しています。簡単に言えば、次のシナリオに応じてRAIDまたはAHCIを選択できます：

✡ SATAインターフェースのSSDを使用している場合、AHCIを選択することをお勧めします。
✡ 複数のSATAインターフェースのハードドライブを使用している場合は、RAIDを選択することをお勧めします。
✡ ハードディスクがすでにRAIDモードになっている場合、新しいハードディスクを追加しても、RAIDを使用することをお勧めします。

RAIDとHCIに関するFAQ

RAIDとAHCIに関する質問がまだいくつかあるかもしれませんが、心配しないでください、次によくある質問にお答えします。

SATA AHCIのアップデート方法

Windowsロゴを右クリックし、展開されたメニューからデバイスマネージャーを選択します。IDE ATA/ATAPIコントローラを見つけて展開し、Standard SATA AHCI Controllerを右クリックし、展開されたメニューからドライバーの更新を選択します。

ポップアップウィンドウで、「ドライバーを自動的に検索」オプションを選択し、検索と自動的な更新が完了するまで待ちます。

Windows 10でRAIDからAHCIに切り替える方法

タスクバーの検索ボックスに「cmd」と入力し、右のウィンドウで「管理者として実行」を選択します。コマンドプロンプトウィンドウに以下のコマンドを入力し、Enterキーを押してこのコマンドを実行します：

 ▶ bcdedit /set {current} safeboot minimal

コンピューターを再起動し、対応するボタンを押してBIOSに入る（異なるブランドのマザーボードのBIOSへの入り方は異なります）。BIOSの設定でSATAオペレーティングモードをAHCIに変更し、変更を保存して終了します。すると、Windowsは自動的にセーフモードで起動します。 Windowsロゴを右クリックし、メニューから「コマンドプロンプト（管理者）」を選択します。コマンドプロンプトウィンドウに以下のコマンドを入力し、Enterキーを押してこのコマンドを実行します：

  ▶ bcdedit /deletevalue {current} safeboot

再度コンピューターを再起動します。この時点で、SATAオペレーティングモードはAHCIに変更されています。

RAIDの設定方法

コンピューターを再起動し、対応するボタンを押してBIOSに入る（異なるブランドのマザーボードのBIOSへの入り方は異なります）。SATA Configurationの下でSATA Modeを探し、その隣のオプションをクリックしてSATAモードをRAIDモードに変更します。変更内容を保存し終了し、コンピューターの再起動を待ちます。

まとめ

RAID vs. AHCI、どちらが良いのか悩んでいる場合は、この記事を詳しく読んでみることをおすすめします。記事からRAIDとAHCIの概念を学び、歴史的な発展とパフォーマンスの違いについて深く理解することができます。これにより、使用しているハードドライブのタイプと数に応じてより適切なモードを選択することができます。

SATAインターフェースのSSDを使用している場合は、AHCIを選択することをお勧めします。SATAインターフェースの複数のハードドライブを使用している場合は、RAIDを選択することをお勧めします。さらに、RAIDモードではメカニカルハードドライブとソリッドステートドライブを混在させることはお勧めしません。