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Fusion Drive

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Fusion Driveは、Appleが開発したハイブリッドHDD技術の一種。これは、ハードディスクドライブをNAND型フラッシュメモリ（英語版）ストレージ（24 GBかそれ以上のソリッドステートドライブ）[1]と組み合わせ、両ドライブの容量を統合した単一のCore Storageマネージド(管理)論理ボリューム（英語版）として扱うものであった[2]。

オペレーティングシステムは自動的にドライブの内容を管理した結果、最も頻繁にアクセスされるファイルより高速なフラッシュストレージに格納される一方、めったに使用されない項目はハードドライブに移動されるか、そのままハードドライブ上に保持していた[3]。例えば、表計算ソフトが頻繁に使用される場合、ユーザーがより高速にアクセスできるよう、そのソフトはフラッシュストレージに移動される。この論理ボリュームは、書き込みをより高速化するキャッシングと、読み取りをより高速化する自動階層化（オートティアリング）（英語版）の両方を行うことで、コンピュータのパフォーマンスを向上させる。

提供状況

Fusion Driveは2012年10月23日に開催されたAppleイベントで発表され、当初は2012年後半にリリースされたOS X Mountain Lion搭載のデスクトップ機であるiMacとMac miniが対応製品として登場した[3]。その後、MacのAppleシリコンへの移行（英語版）に伴い、Macの各モデルからFusion Driveはひっそりと姿を消した。そして2026年のmacOS Tahoeにおいて、Fusion Driveのサポートが終了した[4]。

発売日 HDDストレージ フラッシュストレージ
Mac Mini Late 2012 1 TB 128 GB
Late 2014
iMac

（全モデル）

 Late 2012
Late 2013
2014
iMac

（27インチ 非Retina）

 Late 2012 3 TB
Late 2013
iMac

（27インチ Retina）

 Late 2014
Mid-2015
iMac Late 2015 1 TB 24 GB
2 TB 128 GB
Mid 2017 1 TB 32 GB
2 TB 128 GB
3 TB
Early 2019 1 TB 32 GB
2 TB 128 GB
3 TB

設計

AppleのFusion Driveの設計には、文書化が不十分な独自機能が組み込まれている。Fusion Driveの設計は、「Hystor」と呼ばれる研究プロジェクトの影響を受けていると報じられている[5]。その論文[6]によれば、このハイブリッドストレージシステムは、高速SSDと大容量ハードドライブを統合し、いくつかの設計要素はFusion Driveに採用されている。

  1. SSDとハードドライブは、オペレーティングシステムによって管理される単一のブロックデバイスへと論理的に統合され、これによりファイルシステムから独立し、アプリケーションの変更も不要。
  2. SSD領域の一部は、流入する書き込みトラフィックを吸収するためのライトバックバッファとして使用され、これにより体感上の遅延が隠蔽され、書き込み性能が向上する。
  3. アクセス頻度の高いデータはSSDに、アクセス頻度が低く容量の大きいデータはHDDに格納される。
  4. データ移動はアクセスパターンに基づいて行われる: データがHDDに保存されていて突然頻繁にアクセスされるようになった場合、通常は、Fusion Driveを制御するプログラムによってそのデータはSSDへと移動される。アイドル時に、データはユーザーに持続的なデータ処理性能をできるよう、最適なデバイスへと順応的に移行される。

Fusion Driveの内部メカニズムについて推測するために、いくつかの実験的研究が[3][7][8][9][信頼性要検証][10][信頼性要検証][11][信頼性要検証]が行われてきた。数多くの推測がなされているが、完全には裏付けられていない。

  1. Fusion Driveは、AppleのCore Storage(複数の物理デバイスを管理する論理ボリュームマネージャ)を基盤としたブロックレベルのソリューションである[7][8]。Fusion Driveの容量は、2つのデバイスの合計であることが確認されている[7][8]。Fusion Driveはファイルシステムに依存せず、HFS PlusとZFSのいずれにおいても有効である[9]。
  2. SSD領域の一部は、書き込みデータを受け入れるための書き込みバッファとして使用される[7][8]。安定状態においては、書き込みバッファリング用に少なくとも4 GBの領域が確保される[3][7][8]。性能の安定性を維持するため、小さなスペア領域がSSD上に確保されている[8]。
  3. データはアクセス頻度に基づいてSSDへ昇格される[7][8]。この頻度はブロックレベルで[10]かつファイルシステムのメモリキャッシュより下位のブロックレベルで検出される[11]。データ移行はアイドル状態またはI/O負荷が軽い期間中に128 KBチャンク単位で発生する[7][8]。
  4. オペレーティングシステムとその他の重要なドキュメントは常にSSD上にキャッシュされる[7]。アプリケーションも同様に扱われる可能性が高い[8]。通常のファイルは両方のデバイスに存在できる[10]。

関連項目

脚注

  1. ↑ Dominguez, Alberto (2019年1月3日). “The best desktop computers of 2018”. Pandora FMS. 2019年1月3日時点のオリジナルよりアーカイブ。2019年1月3日閲覧。
  2. ↑ Hutchinson, Lee (2012年10月23日). “Apple Fusion Drive—wait, what? How does this work?”. Ars Technica. Condé Nast. 2012年10月25日閲覧。
  3. 1 2 3 4 Shimpi, Anand Lal (2012年10月24日). “Understanding Apple's Fusion Drive”. AnandTech. 2012年10月26日時点のオリジナルよりアーカイブ。2012年10月25日閲覧。
  4. ↑ “Tahoe does not support fusion Drives anymore?”. discussions.apple.com. 2026年5月12日閲覧。
  5. ↑ “Computer Science Research at Ohio State Makes Impact in Apple's Hybrid Storage Product”. www.cse.ohio-state.edu (2013年4月8日). 2014年10月18日時点のオリジナルよりアーカイブ。2014年10月12日閲覧。
  6. ↑ Feng Chen, David A. Koufaty and Xiaodong Zhang (2011). Hystor: making the best use of solid state drives in high performance storage systems. International Conference on Supercomputing (ICS '11). pp. 22–23. doi:10.1145/1995896.1995902.
  7. 1 2 3 4 5 6 7 8 “Achieving fusion—with a service training doc, Ars tears open Apple's Fusion Drive”. www.arstechnica.com (2012年11月5日). Template:Cite webの呼び出しエラー：引数 accessdate は必須です。
  8. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 “A Month with Apple's Fusion Drive”. www.anandtech.com (2013年1月18日). 2013年1月20日時点のオリジナルよりアーカイブ。 Template:Cite webの呼び出しエラー：引数 accessdate は必須です。
  9. 1 2 “Fusion Drive - loose ends”. jolly.jinx.de/ (2012年10月31日). Template:Cite webの呼び出しエラー：引数 accessdate は必須です。
  10. 1 2 3 “More on BYO Fusion drive”. jolly.jinx.de/ (2012年10月31日). Template:Cite webの呼び出しエラー：引数 accessdate は必須です。
  11. 1 2 “Fusion Drive last words”. jolly.jinx.de/ (2012年11月4日). Template:Cite webの呼び出しエラー：引数 accessdate は必須です。

外部リンク