【ナンドフラッシュ】

NANDフラッシュ とは?

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💡 SSDなどの中で、電源がなくても記録を保持するメモリ

SSDやUSBメモリなどでデータを記録する不揮発性のフラッシュメモリ。セルの電荷に応じた状態を読み分け、電源を切っても記録を保持する。

📌 このページのポイント
1セルで、いくつの状態を区別する?状態数は2のビット数乗SLC1ビット2状態MLC2ビット4状態TLC3ビット8状態QLC4ビット16状態状態を増やすほど、細かな読み分けが必要容量効率と耐久性・読み書き時間を考える3D NANDの積層構造とは別の分類SSD全体の性能はコントローラーなどにも依存
各列は1セルの記録方式。段は識別する状態の模式図で、個別のセルや電子の個数ではない。MLCはここでは2ビット方式を指す。
ひよこ ひよこ
NANDフラッシュってSSDのことじゃないの?
ペンギン先生 ペンギン先生
SSDはストレージ製品で、NANDフラッシュはその中でデータを記録するメモリだよ。SSDには読み書きを管理するコントローラーなども入っている。USBメモリやメモリーカードの記録にもNANDが使われるんだ。
ひよこ ひよこ
SLC、MLC、TLC、QLCって何が違うの?
ペンギン先生 ペンギン先生
1セルに記録するビット数の違いだよ。SLCは1ビットなので2状態、MLCの2ビットなら4状態、TLCは8状態、QLCは16状態を区別する。セルの電荷に応じて読み分ける状態を増やすんだ。この比較では、MLCを2ビット方式の意味で使っているよ。
ひよこ ひよこ
ビット数を増やせば、いつでも得なの?
ペンギン先生 ペンギン先生
同じセル数なら容量を増やせるけれど、状態を細かく読み分ける必要があり、書き換え耐久性や読み書き時間とのトレードオフがあるよ。ただしSSD全体の性能や寿命はコントローラーや製品設計、使い方にも左右される。SLCやQLCという名前だけで製品の優劣は決められないんだ。
ひよこ ひよこ
3D NANDってQLCの別名なの?
ペンギン先生 ペンギン先生
別の観点だよ。3D NANDはセルを縦方向にも積み上げる構造で、同じ面積により多くのセルを配置する。QLCは各セルで4ビットを記録する方式だから、3D NANDでQLCを使う、という組み合わせもできるんだ。
ひよこ ひよこ
電源を切っても、永久に保存できるの?
ペンギン先生 ペンギン先生
不揮発性は電源を切っても記録を保持するという意味で、永久保存を保証する言葉ではないよ。書き換えにも耐久性の限界がある。コントローラーは誤り訂正や、書き込みの偏りを抑えるウェアレベリングなどを使うけれど、保存期間や耐久性は製品の条件を確認し、大切なデータは別にも保存しておこう。
ペンギン
まとめ:ざっくりこれだけ覚えればOK!
「NANDフラッシュ」って出てきたら「SSDやUSBメモリで記録を保持するメモリ」と思えばだいたいOK!
📖 おまけ:英語の意味
「NAND Flash Memory」 = NAND型フラッシュメモリ
💬 セルを直列につないだ構成を持つフラッシュメモリだよ。NANDは記録方式の名前で、SSDという製品名とは区別しよう。

参考資料

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