大きく分けるとＩＤＥ対応ハードディスクとＳＣＳＩ対応ハードディスクの２種類に分類されます。
ただし、最近ではシリアルＡＴＡインタフェース搭載のマザーボードも登場しています。
これは、従来のＩＤＥインタフェースに比べて高速転送が可能な上にケーブルも小型化できるという利点があります。
現在のパソコンに標準装備されている内蔵ハードディスクは、ほとんどＩＤＥ対応ハードディスクです。
ＳＣＳＩ対応ハードディスクは、ＰＣ－９８２１シリーズではかなり普及したものの、ＤＯＳ／Ｖマシンでは最近ではサーバマシン用として利用されているものの一般ユーザにはあまり利用されることはなくなりました。
理由としては、ハードディスク単体でも高価な上に、ＳＣＳＩインタフェースが別途必要になるのに対して、ＩＤＥハードディスクは、低価格化と高性能化が著しいこともあり、現在ではＩＤＥハードディスクが主流となっています。
下の図は、ＩＤＥハードディスクの内部構造を示したものです。
もちろんハードディスク自体は密閉されていて、内部を見ようとふたを外すと使えなくなるので注意してください。
実際には、スペックに現れないヘッドシークの精度なども大きく影響するのですが、とりあえず上記の仕様でそのハードディスクのだいたいの能力は、推測できます。
最近では、ＩＥＥＥ１３９４インタフェース対応ハードディスク、ＵＳＢ対応ハードディスクなどが販売されています。
下表は、インタフェースの違いによるハードディスクの分類表です。
| インタフェース | ＩＤＥ | シリアルＡＴＡ | ＳＣＳＩ | ＩＥＥＥ１３９４ | ＵＳＢ | |
| 搭載方法 | 内蔵 | 内蔵 | 内蔵 | 外付 | 外付 | 外付 |
| 必要スロット | 不要 | 不要 | 必要 | 必要 | 必要 | 不要 |
| 必要ディスクベイ | 必要 | 必要 | 必要 | 不要 | 不要 | 不要 |
その設計コンセプトは、安価にハードディスクを接続するためのインタフェースというものであり、当初は転送能力も低く、性能的にはＳＣＳＩには対抗できなかったが、現在では実用上ＳＣＳＩにも負けないほどの転送能力を持つに至り、たいへん普及しています。
その理由として、ＵｌｔｒａＤＭＡ転送をサポートするようになったことと、当初ハードディスクしか接続できなかったのに、ＣＤ－ＲＯＭなど他の記憶装置も接続できるようにＥ－ＩＤＥ（ＡＴＡＰＩ）が開発されたからです。
下表は、ＩＤＥインタフェースの転送モード一覧表です。
| 転送モード | ＰＩＯ２ | ＰＩＯ３ | ＰＩＯ４ | ＵｌｔｒａＡＴＡ／３３ | ＵｌｔｒａＡＴＡ／６６ | ＵｌｔｒａＡＴＡ／１００ | ＵｌｔｒａＡＴＡ／１３３ |
| 転送速度 | 8.3MB/s | 11.1MB/s | 16.6MB/s | 33MB/s | 66MB/s | １００MB/S | １３３MB/S |
以前は、ＰＩＯ転送が主流だった頃は、データ転送にＣＰＵパワーをかなり使っていましたが、ＵｌｔｒａＤＭＡ転送が採用されるようになり、ＣＰＵ占有率が下がり、全体的なパフォーマンスも向上したことになります。
現在のパソコンは、マザーボードに必ずと言っていいほどＩＤＥインタフェースを搭載しているので特に増設する必要はありませんが、旧型パソコンではＰＩＯ転送にしか対応していないものもあるので、その場合、ＩＤＥ
インタフェースボードを増設して、ＩＤＥ機器をそこに接続する方法もあります。これがうまくいくとパフォーマンスが飛躍的に向上することが期待できます。
ＩＤＥインタフェースは、規格としては４０ピンコネクタが２つあり、プライマリ、セカンダリと呼ばれる２系統を持つのが普通です。しかしなかには１個しかコネクタを持たないパソコンも存在します。
さらに１個のコネクタに２台までのＩＤＥ機器を接続できます。つまりＩＤＥ機器を最大４台まで接続できることになります。
図のように１系統にマスタとスレイブの２台が接続できます。
マスタとスレイブは、ＩＤＥ機器独特の設定で、ＩＤＥ機器側のジャンパスイッチにより設定します。
マスタ側機器がスレイブ側機器を制御するので、マスタ側には新しい機器を接続します。
同じ系統にＣＤ－ＲＯＭとハードディスクを接続しない方が無難というのが定説ですが、ＣＤ－ＲＯＭドライブがＵｌｔｒａＤＭＡをサポートしていれば特に問題はありません。
しかし、あまりに世代が違うもの同士を同一系統には接続しない方が無難です。
Ｉ
ただし、３２ＧＢ以上を認識するかは、やってみないとわからない場合もあるので、わからなければ無理をせず、それ以下の容量のハードディスクを使うようにしてください。
またＰＣ－９８２１用にメルコから容量制限を受けないハードティスクＤＢＩ－Ｎシリーズが発売されているのでＰＣ－９８２１シリーズの場合、これを利用することも可能です。
またＵｌｔｒａＡＴＡに対応していないパソコンの場合、ＵｌｔｒａＡＴＡボードを増設するとＵｌｔｒａＤＭＡ転送が可能になります。
アイ・オー・データ機器やＰＲＯＭＩＳＥなどからはＵｌｔｒａＡＴＡボードが販売されています。
またメルコからは、ＵｌｔｒａＳＣＳＩボードであるがＩＤＥハードディスクも接続可能なＩＦＣ－ＵＳＰ－Ｍ２が販売されているので内蔵ハードディスクと外付機器を同時に接続できます。
ＳＣＳＩ機器も同時に利用したい場合は、このＳＣＳＩボードを利用する方法があります。
下図は、ハードディスク増設のフローチャートです。ただし、環境によってはさらに考慮する余地があるかもしれませんが、参考までに。
ＰＣ－９８２１は、ＩＤＥインタフェースがＰＩＯ転送で低速の上、ハードディスクの容量が４．３ＧＢまでしか認識しない機種が多く、後期に販売された機種でも８．４ＧＢまでしか認識しません。
そこでＡｄｖａｎｃｅｄＢＩＯＳを搭載したこのＤＢＩ－Ｎシリーズは、起動時には本体ＢＩＯＳに４．３ＧＢまでの容量しかないと嘘の情報を送り、Ｗｉｎｄｏｗｓが起動すると正しい情報を知らせるという仕組みになっています。
これにより大容量のハードディスクをＵＩＤＥ－９８Ｍなしで接続できるというわけです。
ただしこれを搭載するとリセットが利かなくなり、電源を切らないと終了しなくなるという問題点もあります。
ＳＣＳＩインタフェースは、たいていの場合、増設しないといけないのでコストがかかります。
ＳＣＳＩインタフェースには、その転送能力により、次の種類に分類できます。
| 転送モード | ＳＣＳＩ-２ | ＵｌｔｒａＳＣＳＩ | ＵｌｔｒａＷｉｄｅＳＣＳＩ | Ｕｌｔｒａ２ＷｉｄｅＳＣＳＩ | Ｕｌｔｒａ160 |
| 転送速度 | １０MB/ｓ | ２０MB/s | ４０MB/s | ８０MB/s | １６０MB/s |
| バス幅 | ８ビット | ８ビット | １６ビット | １６ビット | １６ビット |
| 接続台数 | ７台 | ３台 | 1台～15台 | 1台～15台 | 1台～15台 |
ただし、一般向けに販売されているのはほとんどの場合、ＵｌｔｒａＷｉｄｅＳＣＳＩまでです。
ＳＣＳＩインタフェースは、ＩＤＥに比べてＣＰＵ占有率の低さ、転送レートの安定度など有利な点も多く、サーバ用途には広く利用されているが、コストが高く一般向けでは普及度は低い。
また、一般向け低価格ＳＣＳＩハードディスクは、内部はＩＤＥハードディスクであり、ＩＤＥ－ＳＣＳＩ変換アダプタを内蔵した製品がほとんどである。
またＳＣＳＩインタフェースは、７台または１５台までのＳＣＳＩ機器を接続できるのが特徴である。
ＳＣＳＩ機器は、基本的にコネクタを２つ持ち、イモずる式に接続していきます。
これをディジーチェーンと呼びます。
その場合、各機器には、ＩＤ番号を割り当てますが、これが重ならないようにしてください。
また最後の機器には、ターミネータという装置を空いたコネクタに差し込むかターミネーションを持っている場合は、これをＯＮにして下さい。
このターミネータは、終端抵抗になっていて、これがないと誤動作することがあります。
後、注意しなければならないのがケーブル長です。あまりケーブルが長くならないようにして下さい。
特にＵｌｔｒａＳＣＳＩは、最大ケーブル長が１．５ｍと短いのであまり多くの台数を接続できません。
 |
 |
| ＩＦＣ－ＵＳＰ－Ｍ２ | ＵＩＤＥ－９８Ｍ |
一方、ＩＦＣ－ＵＳＰ－Ｍ２は、メルコが販売しているＵｌｔｒａＳＣＳＩボードです。しかしこのＩＦＣ－ＵＳＰ－Ｍ２は、内部にＵｌｔｒａＳＣＳＩとＩＤＥのコネクタを持ち、ＩＤＥハードディスクを２台まで接続でき、ＳＣＳＩハードディスクとして利用することができます。
どうしてこんなことができるかというと、内部にＩＤＥ－ＳＣＳＩ変換機構を持っているからです。
ただしあくまでＵｌｔｒａＳＣＳＩの転送能力しかないので、２０ＭＢ／ｓまでの転送レートしかありません。
また、この場合、１度ＦＯＲＭＡＴしないと使えないので、少し使いにくい面もあります。
一方、ＵＩＤＥ－９８Ｍは、３３ＭＢ／ｓまでの転送レートを持っていて、今までのハードディスクもそのまま使えるので、能力的にはＵＩＤＥ－９８Ｍの方が上です。
ただしＰＣ－９８２１の場合、ＰＣＩスロットの数も少ないので、ＳＣＳＩを使いたいのであれば１枚のボードでＳＣＳＩとＩＤＥの両方の機器が使えるＩＦＣ－ＵＳＰ－Ｍ２がおすすめです。
ただし、既にＵＩＤＥ－９８Ｍは製造中止となり、新たにＵＩＤＥ－６６が発売されています。
このボードは、ＵｌｔｒａＡＴＡ/６６に対応し、ＰＣ－９８、ＤＯＳ／Ｖ両用です。
しかし残念ながらＵＩＤＥ－６６も既に入手はかなり困難です。
アイオーデータからは、リスキーな製品としてＵＩＤＥ－１３３／９８といったＵｌｔｒａＡＴＡ１３３，３２ＧＢ以上のハードディスクも接続できるというカードも限定販売されていますが、入手はかなり困難のようです。
旧式ＤＯＳ／Ｖマシンでは、２ＧＢまてのハードディスクしか認識しない時代がありましたし、その後も８ＧＢ，３２ＧＢと壁があって、その都度その容量制限の壁を乗り越えてきたわけですが、今回の１３４ＧＢの壁もＢｉｇＤｒｉｖｅ（４８ｂｉｔ ＩＤＥ）という新規格によって乗り越えたわけです。
これは最新のマシンではたいていは対応していますが、少し以前のマザーボードではＢＩＯＳの更新で対応できる場合もありますので、もし自分のマシンがＢｉｇＤｒｉｖｅに対応していない場合は、ＢＩＯＳ更新を確認してみてください。
それがうまくいかない場合は、ＵｌｔｒａＡＴＡ１３３カードで対応する方法が考えられます。
３．５インチＩＤＥハードディスクは、内部に数枚のディスク（プラッタ）を持ち、そこに情報を記憶しています。円盤は、高速で回転し、ヘッドが移動してプラッタ上に同心円上に並ぶトラックからデータを読み書きします。
つまり１トラックの記憶容量が大きく、高速で回転するほど読み書きが速くなるわけです。
さらにヘッドの移動時間（これをシーク時間と呼ぶ）も短い方がいいことになります。
ハードディスクの仕様には、記憶容量、プラッタ容量、回転数、シーク時間、キャッシュ容量などが明記されているが、回転数は、ＩＤＥハードディスクでは５，４００ｒｐｍか７，２００ｒｐｍです。
もちろん高速回転の方が転送速度も高いことになります。
シーク時間は、８ｍｓ程度ですが、これより短いものもあります。
記憶容量は、４０ＧＢ～１６０ＧＢの範囲の製品が大半ですがそれ以上の大容量ハードディスクもあります。
最近、特に大容量化が進んでいる理由は、プラッタ１枚あたりの記憶容量が増大し、記録密度が大きくなっているのが一番の理由でしょう。
現在のハードディスクのサイズでは、プラッタは５枚が限界といわれていますが、最近のハードディスクでは、プラッタ１枚に８０ＧＢも記録できるようになっています。
またプラッタ枚数か少なければそれだけコストも小さくできます。
回転数は、以前とさほど変わっていないのにアクセス速度が向上しているのは記録密度の増大のおかげといえます。さらに最近ではキャッシュ容量の増大がパフォーマンスの向上に寄与しています。
また流体軸受も当然のように導入されていて、静音化も重要な要素になっています。
ですから、ハードディスクを選ぶ場合は、必要な容量を持つモデルを選ぶのはもちろんですが、回転数、キャッシュ容量、流体軸受の有無なども重要な要素になります。
ＵｌｔｒａＡＴＡ１３３をサポートしているパソコンはあるのでしょうか。
つまり本体側がＵｌｔｒａＡＴＡ１００をサポートし、ケーブルもＵｌｔｒａＡＴＡ１００用のものを使えばＵｌｔｒａＡＴＡ１００で動作します。
ＵｌｔｒａＡＴＡ６６以上のＩＤＥケーブルは、通常のケーブル（４０線）と違い、８０線になっています。
つまり従来型のケーブルを使っていると、ハードディスクとインタフェースがＵｌｔｒａＡＴＡ６６以上をサポートしていても、その動作速度を発揮することができません。この点は注意して下さい。
現在では、ＵｌｔｒａＡＴＡ１３３をサポートしているマザーボードはさほど珍しくはありませんが、ハードディスク側がＵｌｔｒａＡＴＡ１３３に対応しているものは一部を除いてありません（Ｍａｘｔｏｒだけかな）。
もちろんＵｌｔｒａＡＴＡは、互換性がありますのでＵｌｔｒａＡＴＡ１００対応ハードディスクとＵｌｔｒａＡＴＡ１３３インタフェースの組み合わせでも動作には全く問題がありません。いずれの場合も低い方にあわせられると考えて下さい。
そこで実際のパフォーマンスですが、実際にはＵｌｔｒａＡＴＡ１３３とＵｌｔｒａＡＴＡ１００ではほとんど違いがありません。
つまり、現時点ではＵｌｔｒａＡＴＡ１００であっても十分なパフォーマンスを持っていることになります。
さらにいうとまだハードディスクの性能がインタフェースの性能に追いついていないのでインタフェースの転送能力がネックにはなっていないことを示します。
そこで内部構造ですが、ハードディスク自体はＳＣＳＩハードディスクです。
そしてＵＳＢ－ＳＣＳＩ変換を内部に持っているわけです。
最近ではＵＳＢ２．０規格が一般的になっているので従来のＵＳＢ１．１に比べるとかなり高速転送が可能になっているのですが、最新のＵｌｔｒａＡＴＡ１３３やシリアルＡＴＡにはかないません。
その転送速度は、５０ＭＢ／ｓとかなり大きいものですが、まだメーカ製パソコンでインタフェースを標準搭載しているパソコンは少ないのが実状です。
そこでＩＥＥＥ１３９４インタフェースボードを搭載することでＩＥＥＥ１３９４を利用することができます。
現在では、デジタルビデオ編集が主ですが、ＩＥＥＥ１３９４対応ハードディスクが販売されるようになりました。
ＩＥＥＥ１３９４インタフェースは、ピン数は６ですが、４ピンしかないｉｌｉｎｋも存在します。
このタイプは、デジタルビデオを接続できますが、ハードディスクは接続できません。（２ピンは、電源供給用）
その転送レートは、最大１００ＭＢ／ｓです。
最新のマザーボードではこのＵｌｔｒａＡＴＡ／１００に対応しています。
従来のマザーボード上でこの転送能力を実際に使う場合には、ＵｌｔｒａＡＴＡ１００ボードをＰＣＩボードの形で提供されているのでこれを使うことで実現できます。
ただし既にＵｌｔｒａＡＴＡ６６が使える状態なら特にこのボードを搭載する必要はないでしょう。
このボードは、ＤＯＳ／Ｖマシン専用なので、ＰＣ－９８２１ではまだ１００ＭＢ／ｓは実現できません。
最近販売されている大容量のハードディスクは、ＵｌｔｒａＡＴＡ／１００に対応しているものがほとんどです。
もちろん転送能力は、低い方にあわせられますので、インタフェースとハードディスクの両方がＵｌｔｒａＡＴＡ／１００に対応していないと能力をフルに発揮できないことになります。
マザーボードにＩＤＥ－ＲＡＩＤを搭載しているものも、多くなっています。
ＲＡＩＤにも、いくつかのレベルがあり、それぞれ目的が違う。下記にその手法の一覧を挙げておきます。
| ＲＡＩＤレベル | 手法 | 目的 |
| ＲＡＩＤ ０ | ストライピング。複数のＨＤＤにデータを分割して記録する。エラー防止機能はない。 | 高速化 |
| ＲＡＩＤ １ | ミラーリング。複数のＨＤＤに同一内容を記録する。記録効率は、半分になってしまう。 | 信頼性向上 |
| ＲＡＩＤ ３ | ３台以上のＨＤＤに記録し、１台にパリティ情報を記録する。 | 信頼性向上 |
| ＲＡＩＤ ４ | ３台以上のＨＤＤに記録し、１台にパリティ情報を記録し、ブロック単位のストライピングも併用して高速化を図る。 ただしパリティディスクにアクセスが集中しやすいのが欠点。 |
信頼性向上、高速化 |
| ＲＡＩＤ ５ | ３台以上のＨＤＤに記録し、パリティ情報も分散して記録する。 ＲＡＩＤ４よりもパフォーマンスを上げやすく、優れている。 |
信頼性向上、高速化 |
| ＲＡＩＤ ０＋１ | 最近のＩＤＥーＲＡＩＤでよく使われる方法である。 ＲＡＩＤ０とＲＡＩＤ１を組み合わせた方法で、ストライピングしながら２台に同一内容を記録する。 ＲＡＩＤ１０と呼ぶ場合もある。 |
信頼性向上、高速化 |
これらのＲＡＩＤは、ハードウェア、主にＲＡＩＤコントローラを使って実現する方法と、ソフトウェア、主にＯＳのドライバレベルで実現する方法にわけられます。
ＯＳレベルでＲＡＩＤをサポートしているのは、ＷｉｎｄｏｗｓＮＴ／２０００、Ｌｉｎｕｘです。
これらのメリットは、特別なインタフェースが必要ないという点です。
もちろんＩＤＥ標準インターフェースでもかまわないのですが、ＳＣＳＩ化されていればなお良いでしょう。
ただし、ＩＤＥの場合、４台までしかＩＤＥ機器が接続できないので、同一系統のケーブルに２台のＨＤＤを接続するとアクセスが衝突して、パフォーマンスが低下するので、ＩＤＥカードを増設してアクセスが分散するようにした方がいいわけです。
一方、ハードウェアでＲＡＩＤを実現する場合、ＲＡＩＤコントローラを搭載したマザーやカードを利用することになりますが、基本的にはソフトウェアＲＡＩＤよりもパフォーマンスがいいはずですが、実際には逆転する場合も多いので、一概にはいえません。
また、本格的なＲＡＩＤを組むのなら、やはりＳＣＳＩ化するのがいいのですが、コストがかかります。
最近のＲＡＩＤは、安価なＩＤＥ－ＲＡＩＤを利用してＲＡＩＤ ０、１、０＋１などを構築するのが一般的であり、コストも小さいが本格的なＲＡＩＤには荷が重いでしょう。
本格的なＲＡＩＤは、多チャネルを備え、Ｉ／Ｏプロセッサを搭載したＩＤＥカードもあるがコストはかかります。
ただしＲＡＩＤ５を構築したいなら、このような本格的なＲＡＩＤを利用しないとパフォーマンスが上がりません。
ＲＡＩＤ５は、３台以上のＨＤＤが必要なので多チャネルを持たないとアクセスが分散させられないからです。
またハードディスクの大容量化に伴うＡＴＡの問題点を解決するためという意味合いもあったのだが、ＡＴＡにＢｉｇＤｒｉｖｅ規格が登場したために取りあえずこの面でのシリアルＡＴＡの優位性はなくなったと言えよう。
現在の転送速度を比較すると実はたいした差はないのですが、今後シリアルＡＴＡは高速化が予定されているのに対してＵｌｔｒａＡＴＡはそろそろ高速化も限界になっています。
シリアルＡＴＡの使用上の利点は、まずケーブルもコネクタもＩＤＥよりも小型で使い勝手が良いこととケーブル長が長くできることにあります。
ＩＤＥの場合は、ケーブル長が４５㎝だったのにシリアルＡＴＡは１ｍにできます。
ただ、現時点ではハードディスクのコストが同容量のＩＤＥハードディスクよりもやや高いようです。
| シリアルＡＴＡ | ＵｌｔｒａＡＴＡ１３３ | |
| 最大転送速度 | １５０ＭＢ／ｓ | １３３ＭＢ／ｓ |
| １ケーブルへの接続台数 | １台 | ２台 |
ＳｅｒｉａｌＡＴＡＩＩは、従来のＳｅｒｉａｌＡＴＡに比べて２倍の転送能力があり、今後も高速化が図られる予定である。
| ＳｅｒｉａｌＡＴＡ | ＳｅｒｉａｌＡＴＡＩＩ | |
| 最大転送速度 | １．５Ｇｂｐｓ | ３Ｇｂｐｓ |