サルでもわかる、ストレージ周りの用語整理整頓（HDDとSSD、IOPSとスループット、SATAとPCIe、AHCIとNVMe、他）

ストレージ周りの用語を調べると、どのページも難しく書かれているので、
ざっくり理解できるレベルで、ストレージ周りの用語を整理した
（自分も調べながらなので、間違っていたらごめんなさい）

HDDとSSD（ドライブの種類）

HDDは「Hard Disk Drive」の略
文字通り、ディスクがガタガタ回転して、針がデータを書き込んでいく
ガタガタ回転するので、音がする（なので物理的に壊れやすい）

HDDはディスクが回転すればするほど性能が良いと言えるので、HDDのスペックは回転数（krpm）で表される

SSDは「Solid State Drive」の略（Solid State Diskじゃないよ）
SSDはHDDより新しく、一般的に性能が良い

SSDはディスクではなく、「セル」と呼ばれる領域に電子的にデータを書き込む
SSDのスペックは、セルにどれだけ書き込めるか（SLC, MLC, TLC）で表す

ただしSSDは、HDDと違って書き込み上限あるので、長く使いたいなら1つのセルに1bitしか書き込めないSLCが向いていたり、単純に判断はできない

参考：SSDの選び方：SLC、MLC、TLC、QLC、PLCの違いを解説

IOPSとスループット（ストレージ性能）

上で言及したHDDやSSD特有のスペックとは別に、
HDDかSSDかを気にせず、ストレージ自体の性能を判断するために、「IOPS」とか「スループット」がある

IOPSは「Input Output Per Second」の略で、データの塊（ブロック）を1秒間にどれだけストレージに出し入れできるか

IOPSは、高ければ高いほど良いが、数値はブロックサイズ（だいたい、4KBとか32KBとか数KB単位）に左右される
ブロックサイズは、ストレージやアプリケーションの状況によって変わってくる
大きいブロックであればIOPSが低くても多くの情報を運べるが、1ブロックが重たいのでIOPSが伸びなかったりする

ブロックサイズも考慮して判断できるのが「スループット」で、1秒間でどれだけの量のデータを運べるかの指標
以下の式で表される（IOPSの値が大きければMBなどで表してもOK）

スループット（KB/s） = ブロックサイズ（KB） * IOPS

一般的にHDDよりSSDの方が性能が良いが、まだHDDの方が安価なのでHDDも人気がある
（もっと安い「テープ」も、同じ理由で、現役で使っているシステムもあるはず）

SSDをより効率的に使うための技術たち（SATAとPCIe、AHCIとNVMe）

HDDやSSDの接続規格としては、HDD用には「SATA」や「SAS」、SSD用には「PCIe」と呼ばれる規格がある
（SSDをSATAやSASで繋ぐことも可能ではあるが、SATAやSASはあくまでHDD用）

コントローラのプロトコルとしては、元々AHCIが主流だったが、PCIe-SSDのスペックを十分発揮できない問題があり、そこで「NVMe」というプロトコルが登場した
なので「NVMeと言えばSSD」と覚えておけば良い

NVMeは、元々ストレージの中（或いはDAS）の話だったのが、
NVMe over Fabric（NVMe over FC/NVMe over Ethernet）と言って、コントローラのプロトコルだけでなく、サーバストレージ間の通信にもNVMeが使われるようになった

さらにNVMe over Fabricをより速く使うために、「RDMA（Remote Direct Memory Access）」という技術と合わせて使うようにもなってきている
（RDMA自体は前からある技術でInfinibandという通信プロトコルで使われていたが、これを新しくEthernetやFCで使えるようにした = RoCEなど）

NVMeの仕組みについては著者も勉強中なのでググってください、、

参考

以上、ここまで。