写真ファイルの管理用 NAS には 10GbE/HDD より 2.5GbE/SSD の方が快適？ (2) 次期 NAS を ai に相談したら冷や水を浴びせられた

ここで記載している内容は、実は昨年 (2025年) まだ SSD などストレージも値上がりする前に下書きをしていたものです。旧情報にはなりますが、このブログが私の備忘録にもなっているので公開させていただきます。

長年利用しているNAS (QNAP TS-453Be) には大きな不満はないものの気にはなることが増えてきたので、買い替えも含めた検討をしています。
今回は気になることを ai に聞いてみて、次に買い換える NAS の方向性を見出した、というお話しです。

なお、Chat をほぼそのまま貼り付けていますので表が崩れたりしてみにくいところもありますし、文字数が増えてしまいましたが、一応そのままの情報を掲載しておきますのでご容赦を。

ai は聞き方次第（当たり前だけれど）
オール SSD NAS の検討を始める。

ai は聞き方次第（当たり前だけれど）

私は基本的には ChatGPT を使っており一部 Gemini も使っていますが、以下は断りのない限り ChatGPT とのやりとりです。

NAS CPU 使用率に関して - 漠然と聞くと役に立たない回答【ChatGPT】

最初に気になる CPU 使用率に関して一般論で ChatGPT に聞いてみます。

「2台の NAS があり、一方は M.2 SSD のドライブで構成、もう一方は M.2 SSD のキャッシュと 3.5 インチ HDD で構成されている。詳細な SSD, HDD の仕様は不明、NIC, NASのCPU は同一とした前提で、NAS への各種 io が発生した場合の CPU 負荷を比較して」

あえて環境などを明確にせず聞いたところ、いろいろ細かい話はしてくれましたが、結論のキーワードは、

【ChatGPT の回答】
直感に反しますが、「速い媒体（SSD）」ほど CPU 使用率は上がりやすいです。理由は「待たされず処理が回るので、ネットワーク/プロトコル/ファイルシステム/RAIDの上位レイヤがフルに働く」ため。逆に HDD だと媒体で詰まるので、CPU は暇でも体感は遅い、という現象が起きます。

そりゃとても遅い HDD だと io 待ちでその部分に関して言えば CPU 負荷も低いとは思いますが、なんか知りたい前提が別世界のような気がします。これだと役には立たないので、Gemini にも同じ問いかけをしてみました。

同じ質問でもこちらの思い？を汲んでくれた【Gemini】

ChatGPT に入力したのと全く同じ質問を Gemini にしてみると、なるほど！

【Geminiの回答】 一般的に、M.2 SSDのみで構成されたNASの方が、M.2 SSDキャッシュとHDDで構成されたNASよりもCPU負荷は低くなります。これは、ストレージへのI/O処理にCPUが関わる度合いが異なるためです。
🔳M.2 SSDのみのNAS

M.2 SSDは、HDDよりもはるかに高速なランダムアクセスとシーケンシャルアクセス性能を持っています。このため、データ要求に対してストレージが素早く応答でき、NASのCPUはI/O待ちがほとんど発生しません。CPUは、他のタスク（ネットワーク処理、OS管理など）に集中できるため、全体的なCPU負荷は低くなります。特に、小規模なファイルやランダムなI/Oが多いワークロードでは、この傾向が顕著です。

🔳 M.2 SSDキャッシュとHDDのNAS

この構成では、ストレージへのアクセス時に複数の処理がCPUによって実行されます。

キャッシュ管理: データがキャッシュに存在するか（ヒット）、存在しないか（ミス）を判断する処理が発生します。この判断ロジックはCPUが実行します。

キャッシュヒット: キャッシュにデータがある場合、SSDから直接読み書きが行われます。この際のCPU負荷はSSDのみの構成と似ています。

キャッシュミス: キャッシュにデータがない場合、HDDから読み書きが行われます。HDDはSSDに比べてアクセス速度が遅いため、このI/O処理の間、CPUはストレージからの応答を待つ状態（I/O待ち）になりがちです。

ライトバック: キャッシュに書き込まれたデータは、最終的にHDDへ書き戻す（ライトバック）必要があります。この処理もCPUが実行し、追加の負荷となります。

HDDは機械的な動作が伴うため、特にランダムアクセスでは遅延が大きく、CPUがI/O処理に費やす時間が増加します。これにより、CPU負荷が高くなる可能性があります。

🔳結論

NASのCPUとNICが同一であっても、ストレージ構成が異なるとCPU負荷は変わります。

SSD構成: 少ないCPUリソースで高速なI/Oを実現できるため、CPU負荷は低くなります。

HDD+キャッシュ構成: HDDの遅延を補うためのキャッシュ管理や、HDDへのI/O待ち時間が発生するため、CPU負荷は高くなる傾向があります。

したがって、様々な種類のI/Oが発生するNAS環境では、M.2 SSDドライブのみで構成されたNASの方が、全体としてCPU負荷が低く、より効率的な動作が期待できます。 💨

Gemini の回答の方が、私が NAAS の CPU使用率に関する想定にあった回答でした（だからと言って Gemini が正しい！と思い込むと危険だけれど）。

使用環境を明確にすると - 「写真閲覧」は？

気を取り直して CharGPT には具体的に質問しないとダメそうなので、ネットワーク環境と、NAS のモデルを指定して聞いてみました。ここでオール SSD の NAS として TBS-464 を挙げていますが、この時点では単に QNAP のラインアップで他にオールSSD の手頃なモデルが他には無かったというだけです。

「以下のクライアントから、二つのNASにアクセスする際のパフォーマンスはどちらの NAS の方が高速だと思われる？
クライアント側：Mac mini w/10Gbe
NAS側：
- TBS-464: 2.5be, M.2 SSD ドライブ
- TS-453Be: 10Gbe オプション付き, HDD ドライブ
なお、ネットワークは 10Gbe が利用できる」

【ChatGPT の回答】
この条件でのパフォーマンス比較について、以下に要点を整理してお答えします。

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🔍 比較のポイント

項目 TBS-464 TS-453Be + 10Gbe 接続速度 2.5GbE 10GbE ストレージ M.2 SATA SSD HDD CPU（参考） Intel Celeron N5095 Intel Celeron J3455 最大スループット約280MB/s（2.5GbE）最大1000MB/s（理論値）実効読み書き速度 SSD: 数百MB/s（ネットワークにより制限） HDD: 100〜200MB/s程度（RAID構成に依存）

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✅ 結論：通常のファイルアクセスでは TBS-464 が高速になる可能性が高い

理由：

SSDの読み書き速度の圧倒的な優位

HDD はランダムアクセスが非常に遅く、大量の小ファイルの読み書きでは明らかに不利。

TBS-464 の M.2 SATA SSD は 2.5GbE の上限（約280MB/s）を活かせる。

10GbEでも HDD がボトルネックになる

TS-453Be の HDD は実効速度がせいぜい 150MB/s 前後。

RAID0 を組んでも 2台で約300MB/s 程度で、10GbE の帯域（1,000MB/s）をフルに使うのは難しい。

TBS-464 は SSD によりランダムIO性能が高く、実感速度が速い

特に Finder での操作や Lightroom のサムネイル読み込みなど、小さなファイルの多数アクセスでは SSD 優位。

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🧪 想定シナリオ別の評価

使用シーン高速な方理由ファイルサーバーとして小ファイルを多数扱う TBS-464 SSDの高速ランダムアクセス数GB単位の大容量ファイルを一括転送 TS-453Be（RAID構成時）帯域が 10GbE で広い。ただし RAID0/5 でなければ SSDに劣る可能性あり Lightroom カタログのプレビュー表示 TBS-464 SSDのIOPS性能が高く、応答が早い MacでのTime Machine バックアップ微妙（どちらも帯域や用途に依存） Time Machine はシーケンシャルだが差分も多い。SSD優位な場面も

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🔧 補足

TBS-464 のボトルネックは 2.5GbEの通信速度（≒300MB/s前後）。

TS-453Be は NIC を 10GbE にしても、HDD が足を引っ張る（特に RAID1/単体構成だと最大100〜150MB/s程度）。

Mac mini 側は 10GbE なので、TS-453Be の方がネットワーク帯域的には有利に見えるが、ストレージ性能が追いつかない。

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✅ 最終的なまとめ

状況高速なNAS ランダムアクセスが多い用途（Finder、写真閲覧、アプリのデータ） TBS-464 シーケンシャルな大容量データ転送（RAIDあり） TS-453Be（RAID構成前提）総合的な日常使用（バランス、応答性） TBS-464 に軍配

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ご希望であれば、具体的な用途（例：写真編集、バックアップ、大容量ファイル保存など）に応じたベンチマークシナリオも提案できます。

なんだか少し現実感のある回答になってきました。想定される使い方のシナリオによっては通信速度に劣るオールSSD NAS の方が高速な場合もある、とのこと。しかも「写真閲覧」は「ランダムアクセスが多い用途」としてSSD の方が向いているとのこと。

環境に加えてメインの使い方 (Lightroom) も指定して聞いてみる

私の使い方で NAS に関してストレスに感じるのが（大したストレスではありませんが）Lightroom から個々の画像ファイルへのアクセスの際にキャッシュに画像がない場合なので、以下のように追加質問をしました。

「具体的な用途としては、Lightroom でアクセスする写真ファイルの保存です。Lightroom のカタログ自体は Mac 側ローカルにあります。」

過去にも書いた記憶がありますが、Lightroom の仕組みとして画像ファイルのフォルダはネットワークドライブでも指定できますが、「カタログ」と呼ばれる各種データベースと画像キャッシュはローカルドライブしか設定できないので、上記の運用になっています。

【ChatGPT の回答】
Lightroom Classic のカタログが Mac のローカルにあり、写真データ（画像ファイル）だけを NAS に置いてアクセスするという構成であれば、以下の観点からどちらの NAS がより高速かを評価できます。

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✅ 前提整理

Lightroom のカタログ（*.lrcat）：Mac ローカル → ローカル SSD による高速アクセス

Lightroom の画像ファイル（RAW/JPEG 等）：NAS 上に保存 → Lightroom が読み書きする対象

使用機器：

Mac mini：10GbE 対応

NAS①：TBS-464（2.5GbE, M.2 SATA SSD）

NAS②：TS-453Be（10GbE, HDD）

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🔍 Lightroom の写真読み込み・編集で重要なポイント

処理特徴ネットワーク & ストレージ要件写真の読み込み（インポート）多数の小〜中サイズファイルを一括読み込みランダムアクセス & 高IOPSが重要プレビュー表示カタログ側の *.lrdata に依存（Mac上）だが、オリジナル画像も読み出す読み出し速度と遅延の少なさが重要書き出し（Export）処理後の画像を保存連続書き込み速度も重要になるが、そこまでのネックではないスマートプレビューやキャッシュ利用キャッシュは基本ローカル NASの読み込み速度が直接効く場面が多い

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📊 NAS間の比較（Lightroom用途に特化）

特徴 TBS-464 (SSD / 2.5GbE) TS-453Be (HDD / 10GbE) 画像のランダムアクセス速度 ◎（SSDの強み） △（HDDの苦手分野）ネットワーク帯域 △（2.5GbE ≒ 実効 280MB/s） ○（10GbE ≒ 実効 500〜700MB/s以上）※RAID次第ファイルの応答性（レイテンシ） ◎（SSDの低レイテンシ） △（HDDはシークタイム大）大容量一括書き出し ○（ネット帯域は制限） ○（RAID構成なら有利） Lightroomのプレビュー応答（閲覧・切り替え） ◎（体感速度速い） △（切り替えに待たされることも）

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🎯 結論：TBS-464（SSD）の方が Lightroom には向いている

理由：

ランダムアクセスとレイテンシの低さが圧倒的に重要

Lightroom は画像を個別に開いて処理するため、SSD の方が体感速度が速い。

特に RAW ファイルを開いたり、写真間を移動する時に差が出る。

10GbE の帯域は Lightroom においてはボトルネックになりにくい

一般的な RAW ファイルは 20〜50MB 程度。帯域よりIOPS性能と応答速度が重要。

TS-453Be の HDD は、ネットワーク帯域を活かしきれない

HDD 単体では 100〜150MB/s 程度。

RAID0 を組んでも SSD の IOPS・低遅延には及ばない。

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🔧 もし「TS-453Be を使いたい」場合の工夫

RAID0 または RAID5 を組んで並列読み出し速度を稼ぐ。

Lightroom のスマートプレビューを使って、編集作業はローカルで、最終書き出しだけ NAS にアクセスする。

SSD キャッシュを追加（可能なら）してランダムアクセスを補完する。

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💡おすすめ運用構成

用途保存先カタログ（.lrcat） Mac ローカル（SSD）プレビューキャッシュ（.lrdata） Mac ローカル（SSD）写真（RAW, JPEG） TBS-464（SSD NAS）バックアップ TS-453Be（HDD NAS）に定期同期 or バックアップ

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📌 補足：速度の参考値（実効）

デバイス読込速度レイテンシ備考 TBS-464 250～280MB/s 数ms 2.5GbE + SSD TS-453Be（HDD単体） 100～150MB/s 数十ms HDDのランダム遅い TS-453Be（RAID0） 200～300MB/s 数十ms RAID構成が必須

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ご希望があれば、実際の RAW ファイルサイズやフォルダ構成に合わせて rsync や QNAP のバックアップ設定の構成案もお手伝いします。

衝撃的だった説明が以下の部分

2. 10GbE の帯域は Lightroom においてはボトルネックになりにくい一般的な RAW ファイルは 20〜50MB 程度。帯域よりIOPS性能と応答速度が重要。

過去 5年以上にわたって 10GbE の環境を誇らしげにしてきた私にとっては冷や水をぶっかけられたような気になりました...

自分の環境を否定されたような気がしてなんだか「くそ！この野郎！」という気持ちもなくはなかったのですが、冷静さを取り戻して先に進みます。漠然とは知っていてもしっかり理解しておかなければならないことを聞いてみます。

「レイテンシ、IOPS というものを詳しく教えて」

【ChatGPT の回答】
もちろんです。Lightroom や NAS の使用において非常に重要な概念である「レイテンシ（Latency）」と「IOPS」について、初心者向けにわかりやすく説明します。

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📘 用語の定義

用語意味例えレイテンシ（Latency）処理の応答までの待ち時間。1回の操作に対して、どれだけ「待たされるか」。ファイルを開くときに「反応が遅い／すぐ反応する」の「反応の速さ」 IOPS（Input/Output Operations Per Second） 1秒間に何回データの読み書き操作ができるかの指標。特に小さいファイルの処理に影響。 1秒に何回「引き出しを開け閉めして物を出し入れできるか」

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🔍 Lightroom 使用時のイメージ

📂 写真を開くときのレイテンシ

Lightroom で写真をクリックしたとき、画像のデータを NAS から読みにいきます。

レイテンシが小さいほど、画像が「パッと表示」される。

レイテンシが大きいと、画像が「もたついて表示」される。

🔁 サムネイルや複数画像の切り替え時の IOPS

Lightroom は大量のファイルに細かくアクセスします。

IOPS が高いストレージ（例：SSD）なら、複数画像でもストレスなく切り替えられる。

IOPS が低いストレージ（例：HDD）だと、ひとつひとつに時間がかかり、カクカクします。

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🔬 実際の数値の目安（参考）

デバイスタイプレイテンシ（応答時間） IOPS（1秒あたり操作回数）備考 SSD（SATA）約0.1ミリ秒（=0.0001秒）約50,000〜100,000 Lightroomに最適 HDD（7200rpm）約10〜15ミリ秒約100〜200 昔ながらのディスク。遅い NAS + SSD + 2.5GbE 実効レイテンシ ≒ 1ミリ秒程度数千IOPS程度が現実的ネットワーク込みでの目安 NAS + HDD + 10GbE ネットは速くても HDDがボトルネック数百IOPSが上限 HDDがネック

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📌 Lightroom での実感としては：

写真1枚の読み込み（RAW）は、レイテンシが低い＝速く開ける。

写真の切り替えやインポート時、IOPSが高い＝もたつかない。

ネットワーク速度（10GbE）は「一度に運べる量」に関係。レスポンスの良さ（体感速度）はレイテンシやIOPSに大きく左右される。

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🔁 まとめ

観点 SSD（TBS-464） HDD（TS-453Be）レイテンシ（反応速度） ◎ 非常に速い △ 遅い（数十倍の差） IOPS（小さいファイルの連続処理能力） ◎ 非常に高い △ 低く、連続アクセスが苦手 Lightroom での快適性 ◎ 高速で快適 △ 遅く感じる場面が多い

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よろしければ「実際に遅く感じる場面がどういうときか」や、「RAIDを使った改善」についても詳しく解説できます。