ハードディスクドライブ（HDD）とは？仕組み・種類・選び方を徹底解説

ハードディスクドライブ（HDD）とは

ハードディスクドライブ（HDD）は、パソコンにおける中核を担うデータ保存装置であり、通常は最も大容量のストレージです。オペレーティングシステム（OS）、ソフトウェア、その他ほとんどのファイルは、このハードディスクドライブに保存されます。

ハードディスクは「Cドライブ」と呼ばれることもあります。これは、Microsoft Windowsがデフォルトで、プライマリハードディスクのプライマリパーティションに「C」というドライブ文字を割り当てるためです。

厳密には技術的に正確な呼び方ではありませんが、この名称は今でも広く浸透しています。たとえば、1台または複数のハードディスク上の領域を表す複数のドライブ文字（C、D、Eなど）を持つパソコンもあります。ハードディスクドライブは、略称の「HDD」のほか、「ハードドライブ」「ハードディスク」「磁気ハードドライブ」「固定ディスク」など、さまざまな名前で呼ばれます。

呼び名が何であれ、プライマリハードディスクには通常、使用しているOSのルートフォルダが含まれています。

ハードディスクドライブの物理的な特徴

ハードドライブの大きさは文庫本ほどですが、それよりもずっと重いのが特徴です。

ハードドライブの側面には、あらかじめ穴あけ加工されたネジ穴があり、パソコンケース内の3.5インチドライブベイに簡単に取り付けられるようになっています。変換アダプターを使えば、より小さい2.5インチベイや、大きい5.25インチベイにも取り付け可能です。取り付ける際は、コネクタのある側がパソコン内部に向くようにします。ノートパソコンでは、2.5インチのハードディスクやSSDが使われるのが一般的です。

ハードドライブの背面には、マザーボードへ接続するためのケーブル用ポートがあります。使用するケーブルの種類（SATAまたはPATA）はドライブの種類によって異なりますが、多くの場合、ハードドライブの購入時に付属しています。また、電源ユニットからの電力を受け取るためのコネクタもここにあります。

さらに、多くのハードドライブには背面にジャンパ設定があり、複数のドライブが接続されている場合に、マザーボードが各ドライブをどのように認識するかを定義します。これらの設定はドライブごとに異なるため、詳細はメーカーの情報を確認してください。

ハードディスクドライブの仕組み

RAMなどの揮発性メモリと異なり、ハードドライブは電源を切ってもデータを保持し続けます。そのため、パソコンを再起動（HDDへの電源供給が一時的に遮断される）しても、電源が戻ればすべてのデータに再びアクセスできるのです。

ハードドライブの内部には、回転するプラッタ（円盤）上にセクタと呼ばれる区画がトラック状に配置されています。これらのプラッタに対して、アクチュエータアームに取り付けられた磁気ヘッドが移動しながら、データの読み書きを行います。

ハードディスクドライブの種類

パソコン用ハードドライブだけがハードドライブのすべてではなく、SATAやPATAだけがパソコンへの接続方法というわけでもありません。さらに、ハードドライブにはさまざまなサイズがあり、非常に小さなものからかなり大型のものまで存在します。

たとえば、標準的なフラッシュドライブ（USBメモリ）にもストレージが搭載されていますが、従来型のハードドライブのように円盤が回転するわけではありません。フラッシュドライブは「ソリッドステートドライブ（SSD）」とも呼ばれ、USB経由でパソコンに接続されます。また、HDDとSSDの両方の特性を併せ持った「SSHD（ハイブリッドドライブ）」と呼ばれる製品もあります。

もうひとつのUSB接続型ストレージが外付けハードドライブ（外付けHDD）です。これは、通常のハードドライブを専用ケースに収めたもので、パソコンケースの外でも安全に使用できます。多くはUSBでパソコンと接続しますが、FireWireやeSATAを使用する製品もあります。

外付けケース（エンクロージャ）は、内蔵ハードドライブを収納するための筐体です。内蔵ハードドライブを「外付け化」して、自作の外付けハードドライブを作りたい場合に活用できます。こちらもUSBやFireWireなどで接続します。

記憶容量の考え方

ハードディスクドライブの容量は、ノートパソコンやスマートフォンなど、特定のデバイスを購入するかどうかを左右する重要な要素です。容量が小さければファイルですぐにいっぱいになってしまいますが、大容量のドライブならより多くのデータを扱えます。

どれくらいの容量が必要かは、使い方や状況次第です。たとえば、たくさんの動画を保存したいタブレットが必要なら、8GBモデルではなく64GBモデルを選ぶべきでしょう。

パソコンのハードドライブについても同じことが言えます。HD動画や写真を大量に保存するタイプでしょうか？それとも、ほとんどのファイルをオンラインでバックアップしているタイプでしょうか？オフラインでの自宅保管を重視するなら、500GBモデルではなく4TB対応の内蔵・外付けハードドライブを購入するとよいでしょう。

ハードディスクドライブでよく行う作業

ハードドライブでできる簡単な作業のひとつに、ドライブ文字（パーティション文字）の変更があります。どれがどれだかわかりやすくするためなど、さまざまな理由で行われます。たとえば、ハードドライブのプライマリパーティションは慣例的に「C」と呼ばれ変更できませんが、外付けハードドライブのドライブ文字を「P」から「L」（またはその他の使用可能な文字）に変更することは可能です。

もうひとつ簡単なのは、ハードドライブの空き容量を確認することです。特にディスク容量不足の警告が表示されている場合は重要ですが、システムを快適に維持するためにも欠かせません。容量が不足している場合は、不要なプログラムのアンインストール、ファイルの削除、他の場所へのコピーなどを行いましょう。

OSをインストールしたりファイルを保存したりする前に、ドライブをフォーマットするか、パーティションに分割する必要があります。通常、新しいハードドライブはOSを初めてインストールする際にフォーマットされ、ファイルシステムが割り当てられます。それ以外の場合は、ディスクパーティションツールを使ってドライブを操作するのが一般的です。

ハードドライブが断片化している場合は、無料のデフラグツールを使って断片化を解消できます。デフラグを行うことで、パソコンの動作が速くなることもあります。

なお、ソリッドステートドライブ（SSD）はデフラグすべきではありませんし、そもそもその必要はありません。

ハードドライブはパソコンの全データが保存される場所であるため、機器を売却する前や新しいOSを再インストールする前に、ドライブからデータを安全に消去したいというニーズはよくあります。これは通常、データ消去プログラムを使って実行できます。

逆に、ディスク暗号化プログラムを使えば、ハードドライブのデータを保護することもできます。特定のパスワードを入力した後にのみ、データが復号化されて読み取り・使用可能になります。

ハードディスクドライブのトラブルシューティング

パソコンは、ディスクへのデータの読み書きを伴う操作をするたびにハードドライブを使用します。そのため、長く使っているといずれ何らかの問題に遭遇することは珍しくありません。

最も一般的な問題のひとつが、ハードドライブから異音が発生することです。ハードドライブの不具合全般のトラブルシューティングにおける最初のステップとして有効なのは、ハードドライブ診断テストを実行することです。

Windowsには、さまざまなハードドライブエラーを検出し、場合によっては修復もできるchkdskという組み込みツールが用意されています。ほとんどのWindowsバージョンでは、このツールのGUI版を実行できます。

また、最終的にドライブの交換が必要になる可能性のある問題を検査できる無料プログラムも多数あります。その一部は、シークタイムなどのパフォーマンス測定機能も備えています。

新しいハードドライブの購入

人気の高いハードドライブメーカーには、Seagate（シーゲイト）、Western Digital（ウエスタンデジタル）、Hitachi（日立）、Toshiba（東芝）などがあります。

これらのブランドやその他のメーカーのハードドライブは、実店舗やオンラインで購入できます。メーカー公式サイトのほか、Amazonなどの通販サイトでも入手可能です。

どこから選べばよいか分からない場合は、以下のような各種ハードドライブのおすすめランキングを参考にしてみてください。

• SATAハードドライブ
• 外付けハードドライブおよびSSD
• USBフラッシュドライブ
• ゲーミング用ハードドライブ
• PS4用ハードドライブ

FAQ：よくある質問

ソリッドステートドライブ（SSD）とハードディスクドライブ（HDD）の違いは何ですか？

ハードディスクドライブと異なり、ソリッドステートドライブ（SSD）は回転するプラッタを使ってデータを読み書きしません。代わりに、可動部品を一切持たないフラッシュドライブと同じ仕組みで動作します。SSDは、ハードディスクドライブと比べて信頼性と速度に優れているため、現在では非常に広く普及しています。

ダイナミックディスクとは何ですか？

ダイナミックディスクは、従来のドライブとは異なる方法でデータを管理します。従来のドライブではOS用に一定の領域を確保することが多いのに対し、ダイナミックディスクはより柔軟性が高く、さまざまなデータを同時に格納できます。