従来の機械式ハードディスク(HDD)では、オペレーションシステムによってデータが削除された場合、無効データが依然として存在し続け、新しいデータの書き込み時に、オペレーションシステムによって新しいデータが削除されたデータの場所に直接書き込まれます。また、古いデータを直接上書きして新しいデータを保存することでもできます。ソリッドステートドライブ(SSD)とHDDには大きな違いがあります。SSDはフラッシュメモリ(NAND flash)によるストレージ技術を使用しており、データを書き込むには、古いブロック内のデータを消去(erase)してからでないと新しいデータを書き込むことができません。また、古い無効なデータに新しいデータを直接上書きすることもできません。
SSDにおいてガベージコレクション(Garbage Collection)とは、既存のデータを他のNANDフラッシュへ移行し、不要なデータを完全に消去するプロセスを指します。SSDデータの書き込みはページ(page)単位で行われますが、データの消去はブロック(block)単位となります。そのため、無効なデータを消去するには、SSDはまずブロック内の有効なデータを新しいブロックのページにコピーしてから、元のブロックの無効なデータをブロック単位で消去する必要があります。ブロックのデータを完全に消去すると新しい空きブロック(free block)ができ、新しいデータを書き込むことができます。
ガベージコレクション(Garbage Collection)とは元のブロック内の有効なデータを別の空きブロックにマージし、データがあった元のブロックを消去することを指します。その目的はSSDの書き込みパフォーマンスを維持するために、より多くの空きブロック(free block)を増やすことにあります。
