今更ながらWindows 7のReadyBoostを使う

Pentium 4, メモリー1GBの遅いPCでWindows 7を使うことになったので、ReadyBoostで高速化できるかどうか試してみました。結果的に体感速度は良くなったのですが、原理が良くわからなかったのでちょっと調べてみました。

ReadyBoostは簡単に言うと、USBメモリーにHDDのキャッシュを作成することによって、アプリケーションの起動を高速に行う技術です。MicrosoftではReadyBoostに使用できるUSBメモリーの要件として、以下の項目を挙げています。

• 4KByteランダム読み込みが、2.5MB/sec
• 512KByteランダム書き込みが、1.75MB/sec

一般的なHDDと比較すると、ずいぶん低い要求に感じます。何故、遅いUSBメモリーにキャッシュを作ると、体感速度が向上するのでしょうか。で、色々ググってみると。ここら辺の話は、Mark Russinovich氏著のInside the Windows Vista kernel: Part 2に記述されていました。以下に引用します。

The speed of CPUs and memory are fast outpacing that of hard disks, so disks are a common system performance bottleneck. Random disk I/O is especially expensive because disk head seek times are on the order of 10 milliseconds-an eternity for today's 3GHz processors. While RAM is ideal for caching disk data, it is relatively expensive. Flash memory, however, is generally cheaper and can service random reads up to 10 times faster than a typical hard disk. 

つまり、 HDDの苦手なランダムアクセスを、ランダムアクセス（の読み込み）が得意なUSBメモリーに肩代わりしてもらうということですね。しかも10倍も違うそうです。

せっかくなので、対象となったマシンのHDDと手元にあるUSBメモリー（3本）の速度を計測してみました。ベンチマークはCrystal Mark 3.01を使用しています。USBメモリーのフォーマットはNTFSです。

たしかに、HDDは4KByteのランダムアクセスが極端に遅くなっています（水色の線です）。そして、USBメモリーの方は3本とも、そこそこの速度が出ています。このアクセス特性の差を使って、HDDの弱点を補完するんですね。

ちなみに、4GBのUSBメモリーを使ってReadyBoostの効き具合をパフォーマンスメーターで確認してみたところ、以下のようになりました。USBメモリーはBAFFALOのRFU3-K4Gです。

Bytes cachedとCache space usedを見ると、4.3GByteのデータが2.5GBに圧縮されてUSBメモリーに記憶されていることが分かります。

USBメモリーに保存されているデータはAESによって暗号化されています。データの圧縮と暗号化のオーバーヘッドを考慮しても、HDDからデータを読むよりかUSBメモリーから読み込んだほうが早くなるということなんですね。これほどまでにHDDのランダムアクセスが遅いのは意外でした。

1点だけ注意点。ReadyBoostはシステム起動時にキャッシュデータをHDDからUSBメモリーに転送します。このため、起動直後はしばらくはHDDへのアクセスが続きます。毎日電源を落とす運用をしている場合は要注意です。