ハードディスクのアクセス時間の全貌：シーク時間・回転待ち時間・データ伝送時間をわかりやすく解説

ハードディスク（HDD）の性能を語る上で欠かせないのが「アクセス時間」です。

HDDがデータを読み書きする際にどれだけの時間がかかるかは、システム全体のパフォーマンスに大きな影響を及ぼします。

このブログでは、ハードディスクのアクセス時間の各要素について詳しく解説し、アクセス時間を構成する具体的な要素やその役割をわかりやすくご紹介します。

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位置決め時間（シーク時間）

ハードディスクはデータを磁気ディスク上に保存しており、データを読み取るためにはディスクの表面を移動する「アーム」が目的のデータ位置まで移動する必要があります。

この移動にかかる時間が「位置決め時間」、あるいは「シーク時間」と呼ばれています。

短い方がアクセスが速い
シーク時間が短ければ、目的のデータへ迅速にアクセスできるため、読み取りや書き込みが速くなります。
一般的にシーク時間はミリ秒（ms）単位で測定され、HDDの性能を示す重要な指標です。
シーク時間の種類
シーク時間には、以下のようにいくつかの種類があります。
- フルシーク時間：アームがディスクの端から端まで移動するのにかかる時間
- 平均シーク時間：アームがランダムな位置にあるデータにアクセスするまでの平均時間

シーク時間はHDDの構造や速度に影響されるため、速度を求める場合はシーク時間の短いHDDを選ぶと良いでしょう。

回転待ち時間、あるいは「サーチ時間」とは、目的のデータがディスクの回転によって読み取りヘッドの下に来るまでの時間を指します。

HDDは内部でディスクが常に回転しており、ディスクが特定の位置まで回転するのを待つ必要があります。

ディスクの回転速度が関係する
回転待ち時間はHDDの回転速度（回転数）によって決まります。
一般的にHDDは1分間に5400回転（RPM）や7200回転で動作します。回転速度が速いほど、待ち時間は短縮されます。
平均回転待ち時間の算出
回転待ち時間は以下のように算出できます。
$$
平均回転待ち時間 ≒ 60秒 ÷ (回転数 × 2)
$$
例えば、7200RPMのHDDの場合、平均回転待ち時間はおよそ4.17msとなります。
回転数が高いHDDほど回転待ち時間が短くなり、データアクセスが速くなります。

データ伝送時間とは、データが読み取りヘッドから実際にコンピュータに送信されるまでの時間を指します。

HDDがデータの読み取りや書き込みに成功した後、データがシステムに転送される際にこの時間が発生します。

転送速度の影響
データ伝送速度が速ければ、データの転送にかかる時間も短くなります。
HDDのインターフェース（SATAやNVMeなど）やキャッシュメモリのサイズがデータ伝送時間に影響を与えることがあります。
キャッシュメモリの役割
HDDにはキャッシュメモリが搭載されており、読み取りや書き込みデータを一時的に保持する役割を持ちます。
キャッシュメモリが大きいほど、データ伝送の効率が向上し、全体のアクセス時間が短縮されることがあります。

アクセス時間とは、HDDが実際にデータを読み出すのに必要な全体の時間を指し、シーク時間、回転待ち時間、データ伝送時間が組み合わさったものです。

アクセス時間が短いほど、HDDの性能は高く、コンピュータの応答速度も向上します。

回転待ち時間はHDDの回転数（RPM）に大きく依存します。

例えば、5400RPMと7200RPMのHDDでは、回転待ち時間が異なり、一般的には回転数が高いほど待ち時間が短縮されます。

性能を重視する場合、7200RPMや10000RPMのHDDを選ぶと良いですが、消費電力やコストとのバランスも考慮する必要があります。

ハードディスクのアクセス時間は、シーク時間、回転待ち時間、データ伝送時間の3つの要素から成り立っており、これらのバランスがHDD全体の性能に大きな影響を与えます。

アクセス時間が短いHDDを選ぶことで、システムのパフォーマンスが向上し、快適な操作環境が得られます。