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Microsoft: Windows 11 BitLocker により、ゲーム/ビデオ編集時に高速 NVMe PC の速度が低下する可能性があります。歴史的には 1 桁のオーバーヘッド

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Microsoft は、NVMe SSD を搭載した PC で BitLocker を有効にすると、パフォーマンスに顕著な影響を与える可能性があることを認めていますが、BitLocker を搭載したすべての PC がアプリやゲームのパフォーマンスに悪影響を及ぼすとは限りません。実際、ほとんどの場合、パフォーマンス コストはほとんど目に見えません。

Microsoft によると、これまで BitLocker のオーバーヘッドはほとんどの場合で「1 桁」% でしたが、それは特定の状況でのみでした。

BitLocker は以前はオプションの機能でしたが、Windows 11 24H2 の出荷時に Windows Insight により、BitLocker が既定で有効になっていることがわかりました。 Windows 11 23H2 から 24H2 にアップグレードする場合、BitLocker は自動的に有効になりませんが、新しい PC を購入するか、Windows 11 24H2/25H2 をクリーン インストールする場合は、デフォルトで有効になります。

Microsoft はサポート文書の中で、デバイスが紛失または盗難された場合に BitLocker は「貴重な」機能であると主張しています。これは、BitLocker がドライブを暗号化し、データを保護するためです。

Windows 11 BitLocker はパフォーマンスに影響しますか?

Microsoft によると、BitLocker は、特に I/O サイクルが高い新しい強力な NVMe SSD を使用している場合、復号化のための CPU 使用率が増加するため、パフォーマンスを犠牲にします。

Microsoft は、NVMe ドライブが大幅に改善され、ドライブの 1 秒あたりの I/O が向上したと主張しています。これはパフォーマンスにとっては良いことですが、1 秒あたりの I/O が高いということは、すべての読み取りまたは書き込みに対応するために、CPU が BitLocker の AES 暗号化を実行するだけでかなりの時間を費やす必要があることも意味します。

これらすべてにより、BitLocker がオンになっているときは CPU サイクルの割合が高くなり、ゲームなどの I/O が多い状況ではより顕著になります。

「これはユーザーにとって大きなメリットですが、適切に最適化されていない場合、BitLocker によるリアルタイム暗号化や復号化などの追加処理がボトルネックになる可能性があることも意味します」と Microsoft はサポート文書で述べています。

簡単に言うと、より高い読み取りと書き込みを必要とするドライブ集中型のタスクを実行すると、自動的に CPU サイクルが高くなります。たとえば、次の場合に CPU 使用率が増加していることがわかります。

  • ゲームをプレイしています

  • 大規模なコードベースのコンパイル

※大きな動画の編集。

または、BitLocker がオンになっている場合の NVMe ドライブ上での同様の「リソースを大量に消費する」アクティビティ。ただし、「ハードウェア アクセラレーションによる BitLocker」機能をサポートする新しい PC を必要とする回避策があります。

Microsoft は、ハードウェア アクセラレーションによる BitLocker がパフォーマンスの問題を解決すると述べています

Windows 11 KB5065426 (26100.6584 26200.6584) 以降では、Microsoft は Windows 11 のハードウェア アクセラレーションによる BitLocker 機能を有効にしました。この機能により、暗号化作業が CPU から SoCCPU 上の専用の暗号化エンジンにオフロードされ、キーをハードウェアで保護できると Microsoft は述べています。

/images/Bitlocker-performance-comparison.jpg

これにより、CPU 使用率が削減され、バッテリー寿命が向上しますが、唯一の問題は、サポートされているハードウェアが必要であることです。

「BitLocker は、今後登場するシステム オン チップ (SoC) と中央処理装置 (CPU) の機能を活用して、現在および将来の NVMe ドライブのパフォーマンスとセキュリティを向上させます」と Microsoft は述べています。

パフォーマンスの比較 (CrystalDiskMark ベンチマーク)

これはテストの最も重要な部分であり、ドライブ速度に対する暗号化の影響を示します。シーケンシャルな読み取り/書き込み速度はほとんど影響を受けませんが、ランダムな入出力操作では大きな違いがあります。

デバイス A: ソフトウェア BitLocker

  • BitLocker オン: TRUE

※アルゴリズム:XTS-AES256

  • HwCryptoOffloadingSupported: FALSE

  • HwCryptoOffloading Used: FALSE

  • HwWrappingSupported: FALSE

  • HwWrapping Used: FALSE

  • HwOffloadType: 認識されません

デバイス B: ハードウェア アクセラレーション型 BitLocker

  • BitLocker オン: TRUE

※アルゴリズム:XTS-AES256

  • HwCryptoOffloadingSupported: TRUE

  • HwCryptoOffloading Used: TRUE

  • HwWrappingSupported: TRUE

  • HwWrapping Used: TRUE

  • HwOffloadType: NVMe

次に、デバイスが Windows 11 を実行している場合に、ハードウェア ベースの BitLocker とソフトウェア ベースの BitLocker を比較してみましょう。

メトリック |

デバイス A (MB/秒) |

デバイス B (MB/秒) |

差分 —|—|—|—SEQ1M Q8T1 (読み取り) |

6598.58 |

6637.36 |

無視できる (+0.6%)

SEQ1M Q8T1 (書き込み) |

4925.73 |

4956.20 |

無視できる (+0.6%)

RND4K Q32T1 (読み取り) |

1632.52 |

3746.55 |

デバイス B は 2.3 倍高速

RND4K Q32T1 (書き込み) |

1513.43 |

3530.82 |

デバイス B は 2.3 倍高速

RND4K Q1T1 (読み取り) |

513.95 |

714.39 |

デバイス B は最大 40% 高速です

RND4K Q1T1 (書き込み) |

304.89 |

652.45 |

デバイス B は約 2.1 倍高速です

大きなファイルの転送は 2 つの構成間で同様ですが、ハードウェア アクセラレーションにより、ランダム 4K のパフォーマンス (小さなファイル操作) が大幅に向上します。

デバイス B は、ソフトウェア暗号化と比較して、ほとんどのランダム書き込み/読み取りシナリオの速度が 2 倍になりました。

/images/Windows-11-BitLocker-Software-and-Hardware-based-benchmark.jpg

PC がハードウェア アクセラレーションによる BitLocker をサポートしているかどうかを確認するにはどうすればよいですか?

コマンドライン ツール ( .\HwBitLocker.exe ) を実行して、PC で使用されている基盤となるテクノロジを確認する必要があります。

この場合、デバイス A は標準のソフトウェア BitLocker を使用し、デバイス B は新しいハードウェア アクセラレータ BitLocker を使用します。

/images/manage-bde-status-command-for-BitLocker.jpg

manage-bde-status コマンド出力で確認できるように:

特集 |

デバイス A (ソフトウェア BitLocker) |

デバイス B (ハードウェア アクセラレータ)—|—|—BitLocker バージョン |

2.0 |

2.0

変換ステータス |

暗号化が進行中 |

暗号化が進行中です

暗号化された割合 |

97.5% |

97.5%

暗号化方式 |

XTS-AES256 |

XTS-AES 256 (ハードウェアアクセラレーション)

保護ステータス |

保護オフ |

保護オフ

注: 主な違いは、デバイス B の暗号化方式に表示される括弧内の (ハードウェア アクセラレーション) タグです。

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