Microsoft Windowsでは、機能や特徴の異なるさまざまなファイルシステムが採用されています。代表的なものとして、NTFS、exFAT、FAT32、ReFSなどがあります。前者3つは主にハードドライブや外付けストレージで使用されます。一方、ReFSはWindowsで一般的に使われなくなっていますが、ドライブをReFSでフォーマットして利用するユーザーも一部にいます。
iBoysoftのこの記事では、一般的に使用されるNTFS、FAT32、exFATについて詳しく解説します。さらに、NTFS・exFAT・FAT32の違いもまとめて紹介します。
NTFS・exFAT・FAT32の基礎知識
NTFSとexFAT、FAT32の違いを確認する前に、まずはこの3つのファイルシステムについて簡単に見ていきましょう。
NTFS
NTFS（New Technology File System）は、Microsoftが開発した独自仕様のジャーナリングファイルシステムです。1993年にWindows NT 3.1とともにリリースされました。簡単に言えば、Windowsオペレーティングシステムがハードディスク上のファイルを効率的に読み取り、保存、整理、取得するために使用する仕組みです。
これまでにMicrosoftは、NTFSを5つのバージョンとしてリリースしています。以前のバージョンと比べ、最新のNTFS 3.0では、ディスククォータ、ファイルシステムの暗号化、ファイルシステムのジャーナリングなど、さまざまな機能が大幅に強化されました。NTFSは、WindowsおよびWindowsで使用されるハードドライブで最も広く利用されているファイルシステムです。
FAT32
FAT32について説明する前に、まずFATの概要を確認しましょう。FAT（File Allocation Table）は、パーソナルコンピューター向けに開発されたファイルシステムで、MS-DOSやWindows 9xの標準ファイルシステムとして使用されていました。もともとは1977年にフロッピーディスク用として開発され、その後、ハードディスクやその他のデバイスにも対応しました。
Windows XP以降、Microsoftのオペレーティングシステムでは、標準ファイルシステムがFATからNTFSへと置き換えられました。FATには、初期の8ビットFAT、FAT12、論理セクタ方式のFAT、最終版のFAT16、FAT32などの種類があります。
Microsoftは、FAT16のボリュームサイズ制限を解消しながら、DOSのリアルモードコードでこの形式を処理できるようにするため、新しいファイルシステムであるFAT32を設計しました。FAT32では利用可能なクラスタ数が増えていますが、既存のコードの大部分を再利用できたため、DOS環境で必要となるコンベンショナルメモリの使用量の増加は5KB未満に抑えられました。クラスタ値は32ビットの数値で表され、そのうち28ビットがクラスタ番号の保持に使われます。
exFAT
exFAT（Extensible File Allocation Table）は、Microsoftが2006年に導入したファイルシステムです。USBフラッシュドライブやSDカードなどのフラッシュメモリ向けに最適化されています。exFATは2019年8月28日まで独自仕様でしたが、その後Microsoftが仕様を公開しました。
exFATは、データ構造が複雑なためNTFSが適さない一方、一般的なFAT32のファイルサイズ上限である4GBを超えるファイルを扱う必要がある場合に利用できます。
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NTFS・FAT32・exFATの違い
NTFS、FAT32、exFATはいずれもWindowsでよく使われるファイルシステムですが、ストレージ容量、互換性、セキュリティなどの点でそれぞれ異なります。ここでは、主な違いを詳しく見ていきます。
ファイルサイズとパーティションサイズの制限
NTFSとは異なり、FAT32にはファイルサイズとパーティションサイズの制限があります。FAT32で保存できるファイルは4GB未満に限られます。また、FAT32でフォーマットしたパーティションの容量は2TBを超えることができません。
一方、NTFSとexFATでは、最大ファイルサイズおよび最大パーティションサイズは128ペタバイトです。あまり聞き慣れない単位かもしれませんが、非常に大きな容量です。つまり、具体的なファイルサイズやパーティションサイズの制限を意識する必要はなく、対象のパーティションやボリュームに必要な容量を割り当てられます。
対応するオペレーティングシステム
NTFS、FAT32、exFATは同じチームによって開発されたファイルシステムですが、対応するOSや利用できる権限はそれぞれ異なります。
NTFSはWindowsに対応しています。Macでは読み取り専用で利用でき、一部のLinuxオペレーティングシステムにも対応しています。MacでNTFSハードドライブに書き込みたい場合は、NTFS for Macを利用できます。
FAT32は、Windows、Mac、Linuxの各オペレーティングシステムに加え、その他の外付けハードドライブでも幅広く利用できます。
exFATは、Windows、一部のサポート対象のmacOS、およびLinux Kernel 5.7以降のオペレーティングシステムで動作します。一部の古いLinuxオペレーティングシステムでこのファイルシステムを使用するには、サードパーティ製ソフトウェアが必要です。
用途に適したファイルシステム
ここまで、FAT32、exFAT、NTFSの基礎知識や違い、特徴を確認してきました。最後に、どのファイルシステムが各種プラットフォームやハードドライブに適しているのかを整理します。
FAT32は、最大限の互換性が必要で、4GB未満のファイルを扱うリムーバブルドライブに適しています。NTFSは、Windowsのシステムドライブや、Windowsオペレーティングシステムで使用するその他の内蔵ハードドライブに適しています。exFATは、4GBを超えるファイルを扱うリムーバブルドライブで、FAT32ほどの互換性を必要としない場合に適しています。
まとめ
この記事では、FAT32、exFAT、NTFSを詳しく比較し、それぞれの長所と短所を紹介しました。使用するOSやハードドライブに合ったファイルシステムを選ぶ際の参考にしてください。現在のファイルシステムに満足できない場合は、ハードドライブをフォーマットして別のファイルシステムに変更できます。ただし、フォーマットを実行するとドライブ上のデータがすべて消去されるため、必ず事前にデータをバックアップしてください。