ものものブログ

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2000円で128GBのmicroSD買った。ところでSDってどうして保存できるの?

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ミラーレスカメラとかOsmoPocketで動画を撮るようになってきたから128GBのmicroSDを買いました!

なんの変哲もないmicroSD。

いやぁ僕が高校生の頃は512MBのSDとか、高級な2GBのSDを買ったりしてたけれど、今や2000円ちょいで高品質な128GBのmicroSDが手に入るんだよね。時代の流れってすごいです。(十年後には1TBのSSDも数千円で変えるようになったりするんでしょうかね。いや、6G通信でカードなんて必要ないのかも。)

128GBってどのくらい?

それにしても指先に乗る128GBって未来だよなぁ。こんなに小さいのに128GB。

どのくらい保存できるかを計算してみました。(ビットレートとか解像度とか圧縮率とかメタデータとかいろんな条件で大きく変わってくるのでざっくりと)

えーっと...128GBは約131,000MB。これにどのくらい入るの?

ミラーレスカメラで撮るRAW写真は1枚約25MB。つまり 131000/25=5240枚撮れるってことか。数日間の海外旅行に行っても、このmicroSDを写真だけで一杯にするのはかなり難しい。そのくらいたっぷり入ります。

iPhoneで撮る写真(保存時のファイルはHEICっていう拡張子だった)10MB。131000/10=13100枚。いちまんさんぜんまい!

MP3の1曲は5MB。131000/5=26200曲。アルバムCDの2000枚分くらい。

OsmoPocketのフルHDの動画1分600MB。131000/600=218分。つまり約3時間30分。撮影を回しっぱなしにすることは無いけれど、やっぱり動画は容量くうなぁー。4Kで撮ったらもっともっとですよね。これはこの先もっと必要になりそうだ。

ここまでで容量具合については把握できました。どうしたらこれほどのデータをこんな薄っぺらいものに書き込めるんだろう。

そういえば僕が中学生のころ、塾の先生とこんな雑談をしたことがあります。冬の夜空のもと自販機で買った温かい紅茶花伝を飲みながら、MP3プレーヤーを買ったよーって雑談していたときのこと。数学の先生は唐突に「そのSDカードの中にどうやって音楽が入っているか気にならんー?」って話しかけてきた。「いーえ。ぜんぜーん!」僕がそう言うと先生は寂しそうな顔をして笑ってました。そんな15年も前の出来事を思い出させるこのSD保存の疑問。

それが今になってどういう仕組みなのか知りたくなった!それは宇宙の神秘みたいに秘密のベールに包まれたものなの?いや、人間が作り出したものなんだもん調べたらわかるはずだよ。ぼくが理解できるかは別として。

microSDってどういう仕組み?

調べながらまとめてみました。うっすらね。

SDカードの中には、データ操作をするコントローラーと、保存領域のメモリが入っている。写真やら動画やらはメモリ領域に保存されている。うん、ここまでは分かる。

デジタルデータは1と0の並びで保存されている。文字も写真も全部全部1001100010110000101...みたいな組み合わせて表現できる。この『0か1か』っていう1つを1ビットって言う。うん、知ってる。8bitは1byteだよね。

じゃあメモリってどうやってデータを保持しているの?なんで電源に繋いでいなくてもデータが消えないの?

1と0の組み合わせをどうメモリ上に保存しているのか。1ビットの情報は1つのセルに入っている。セルは2つの部屋でできている。セルという箱には電子くんが住んでいて、部屋Aに電子くんが居るかどうかで1か0のどっちの状態であるかを表してる。

例えば部屋Aに電子くんが居るとそのセルは1、隣のセルにある部屋Aに電子くんが居ないとそこは0を表している。更に隣のセルの部屋Aに電子くんが居ると1。この3つのセルの並びではと101(バイナリデータでの1と0と1)を表している。なるほど。

1つのセルの中で電子くんをどうやって移動するかというと、外から電圧をかけることで移動できるらしい。部屋Aから追い出したり、部屋Aに電子くんを入れたり。この操作を行うのが脳みそであるコントローラーCPUの役割。

で、部屋Aと部屋Bの間には壁(絶縁体)があるのがポイントで、電圧を掛けたときは部屋を移動できるけど電圧がないと今いる部屋から移動できないんだって。なーるほーどねー!

だからミラーレスカメラからSDカードを抜き取ってもデータが消えることはないんですね。

ちなみにこのセルですが、とんでもない数存在していて、例えば125GBのSDにはセルが1兆以上あるらしいです。

指先に乗る薄っぺらい中に1兆の世界。億千万の胸騒ぎどころじゃありません!

ふぅー。こうして僕の知的好奇心が満たされた。

 

参考にした記述には、シリコン・ホウ素・電荷...という僕の苦手な化学的なワードが並んでいました。これ以上調べると僕の脳みそがバッファオーバーフローになるのでやめておきます。気になるかたは NAND型フラッシュメモリのWIki や、P型半導体N型半導体を見てみてください。

 以上、microSDを買ったら仕組みについて知りたくなって調べてみたお話でした!

 

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