WWDC基調講演では触れられませんでしたが、Appleは全デバイス向けに「Apple File System」と呼ばれる新しいファイルシステムを開発しています。これはここ1週間、大きな話題となっています。WWDC初日から明らかになった注目すべき点とその背景をご紹介します。

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これは嬉しいニュースだ。Appleがついに時代遅れのファイルシステムHFS+に何らかの対策を講じると聞いて、胸が熱くなった。HFS+の技術的な欠陥、セキュリティと暗号化の第一級市民としての不在、タイムスタンプの粗さ、Time Machineの過剰なメカニズムなど、不満を漏らしていた人たちの士気を高めた。

話を進める前に、ファイルシステムとは何か、そして Apple がなぜ古くなった HFS+ を置き換えたいと思ったのかについて、「Apple の新しいファイルシステム APFS の詳細が明らかに – それは何を意味するのか?」を参照してください。

興味深い詳細

1. インセプション。AppleがAFSという名称を採用しなかった理由は、おそらくAndrew File Systemが長年使用していたためでしょう。AppleがAPFSの開発に取り組んでいたのは2014年で、これはLinus TorvaldsがHFS+について公然と痛烈なコメントをするずっと前のことでした。Appleのエンジニアたちはただ微笑んで仕事に戻ることしかできませんでした。

2. 独自開発。Appleは社内で、ZFSのような既存の最新ファイルシステムを採用するか、独自のファイルシステムを構築するかについて議論していたことがわかりました。Appleが社内でこのような議論をするのはよくあることです。最終的には、Apple WatchからMac Proに至るまで、Apple製品のスケールを考慮した新しいファイルシステムを設計することが決定されました。

3. スケジュール。新しいファイルシステムをゼロから設計し、出荷するには約4年かかります。その時点ではファイルシステムは信頼性が確保されていますが、まだ調整の余地があります。AppleがAPFSの開発に2年間取り組んできたことを考えると、2017年に完成させるという目標は非常に野心的です。しかし、野心的な目標設定は、延々と続く遅延よりも、予定通りに製品をリリースすることに繋がる傾向があります。

4. APFSスナップショット。スナップショットとは、その名の通り、ファイルシステムの状態を定期的に保存し、後で同じ状態に戻すことができる機能です。これに加え、APFSは現在Time Machineが使用するハードリンクをサポートしていないため、Time Machine、あるいはそれに類似したシステムを維持するためには、別のメカニズムを導入する必要があると考えられます。

一見相容れない二つの概念があります。過去に戻って数ヶ月前に削除されたファイルを一つだけ復元することと、ファイルシステム全体を以前の状態に戻すこととは全く別のことです。この一見矛盾する二つの側面を今後どのように進めていくのか、まだ明確ではありません。

5. チェックサム。私が目にしたAPFSに関する最大の論争は、おそらくチェックサムに関するものです。チェックサムは、データのエラー（破損、ビットロス）を検出・修正するために使用されます。現在、APFSは自身のデータのみをチェックサム化し、ユーザーデータはチェックサム化しません。ユーザーデータ全体のチェックサム化は消費電力の増加と、（わずかな）容量のペナルティにつながるという主張です。Appleは現在、自社のハードウェアの基準が非常に高いため、問題にはならないと主張しており、この議論は続いています。

また、APFSはデータを複製する方法上、ファイルのコピーを作成しても破損の可能性を完全に防ぐことはできません。この点については現時点では不明ですが、APFSには将来的に必要に応じてユーザーデータのチェックサムを実装する機能があります。

ここには哲学的な問題もあります。ユーザーが同じドライブにコピーを保存することでデータをバックアップした場合、それは真のバックアップとは言えません。重要なデータは2つ以上の別々のドライブに保存されます。つまり、Appleのチェックサムに関する決定は、Time Machineの代替案をどのように考案するかにかかっているのかもしれません。

6. 消去可能なメモリ。iPhoneをAppleストアに持ち込んで安心してリサイクルできるのは、特別なハードウェア、つまり消去可能なメモリのおかげです。これは、ハードウェア暗号化キーを保持するメモリの保護された部分です。iPhoneをリセットすると、このキーは破壊され、フラッシュストレージ内に残るのは判読不能な暗号化されたデータだけです。APFSはこれをサポートします。そして、将来のMacに搭載されるこの特別なハードウェアにより、SSD/フラッシュストレージからすべての個人データが復元不可能であることを確信し、安心してMacを売却できるようになります。

7. パフォーマンス。APFSは、特にSSDとの全体的なパフォーマンス向上のために最適化されています。フラッシュデータマネージャの特殊な特性であるFlash Translation Layer（FTL）が考慮されています。また、I/Oレイテンシの低減にも重点が置かれています。ユーザーに直接表示される操作は優先されます。いずれ、回転するビーチボールは、野球帽をかぶっていないコルベットのオーナーと同じくらい珍しい存在になるかもしれません。

APFSには長く輝かしい未来が待っています。今後数年間で、さらに多くの情報が明らかになるでしょう。現時点ではまだ情報が少しずつ漏れ出ているだけですが、これまでにわかっていることは、私たちにとって大きな喜びとなっています。

さて、来年 Apple が APFS を搭載した新しい Mac Pro を出荷してくれるといいのですが。

参考文献

さらに技術的な詳細を知りたい方は、Adam Leventhal氏によるこちらのディスカッション「APFSの詳細：概要」を強くお勧めします。Michael Tsai氏も自身のブログでコミュニティからのコメントを集めています。

ティーザー画像：Shutterstockより