違いを解説君

あるゆる物事の"違い"をわかりやすく解説する情報マガジン

ドライブ

ITの違い

【SSDの種類】SLC/MLC/TLC/QLCの違いをわかりやすく解説!おすすめは?

以前は、非常に高価だったSSDも、現在では広く使われるようになりました。

ところで、SSDには『SLC』『MLC』『TLC』『QLC』の4種類のタイプがあります。

それぞれの違いについて知っていますか?

 

はなこ
SSDを購入しようと思っているんだけど、『SLC』『MLC』『TLC』『QLC』の4つのタイプがあるのよね。

いったい、何が違うのかしら?

僕も見たことがあるよ。

でも、容量と接続方式しか気にしたことがないから、その違いは知らないな。

たろう
はなこ
それぞれの違いについて、ちょっと調べてみたいわね。

 

今回は、SSDの『SLC』『MLC』『TLC』『QLC』の違いについて解説し、おすすめを紹介していきます。

スポンサーリンク

【SSDの種類】『SLC』『MLC』『TLC』『QLC』の違い

まずは、SSDの部品構成について見てみましょう。

SSDは、大きく3つの部品に分かれます。

コントローラー

⇒全体を管理する頭脳部分にあたります。

DDRメモリ

⇒一時的にデータを保管するためのキャッシュです。

NANDフラッシュ

⇒データを保管するための部分です。

以上のことから、

SSDの容量は、『NANDフラッシュ』の容量で決まる

ことになりますね。

『NANDフラッシュ』は、セルと呼ばれる部分に情報を書き込みます。

一般的には、電荷がたまった状態になった時を '1'、電荷のない状態を '0'とします。

 

250GBのSSDには、

250 x 1024 x 1024 x 1024 x 8 = 約2兆1500億ビット

という途方もない数のセルがあります。

容量がさらに増えれば、よりたくさんのセルが必要になるので、『NANDフラッシュ』が占める面積も大きくなります。

 

多値化技術

セルを増やせば、それだけ広い面積が必要になります。

また、セル数が多くなるということは、それだけ不良が増える確率も高くなります。

微細化技術にも限界があります。

歩留まりを維持した状態で安定して『NANDフラッシュ』を生産するのが難しくなるわけですね。

 

そこで登場したのが、『多値化技術』です。

『多値化技術』は、セルに書き込む情報を '0' と '1' だけではなく、もっと増やそうという発想から生まれました。

例えば、2ビットをひとつのセルに書き込むには、

00

01

10

11

という4種類の状態をひとつのセルで表現できれば可能です。

3ビットになると、

000

001

010

011

100

101

110

111

と8種類になります。

さらに4ビットの場合、16種類と、ビット数をひとつ増やすたびに、2倍ずつ増えていきます。

たくわえられる電荷の量をコントロールすれば、状態を 4, 8, 16 と複数にすることは理論的に可能ですよね。

それを実現したのが『多値化技術』です。

 

『SLC』『MLC』『TLC』『QLC』の違い

『多値化技術』が理解できれば、『SLC』『MLC』『TLC』『QLC』の違いを理解するのは簡単です。

『SLC』『MLC』『TLC』『QLC』の違いは次のようになります。

『SLC』『MLC』『TLC』『QLC』の違い

『SLC』・・・ひとつのセルで1ビットの情報が表せるSSD

『MLC』・・・ひとつのセルで2ビットの情報が表せるSSD

『TLC』・・・ひとつのセルで3ビットの情報が表せるSSD

『QLC』・・・ひとつのセルで4ビットの情報が表せるSSD

簡単に言えば、それぞれの違いはひとつのセルで表せるビット数です。

ひとつのセルで表せるビット数が増えれば、同じ技術で作られた『NANDフラッシュ』でも容量は倍々に増えていきます。

製品を小型化したり、大容量化することが可能になるわけですね。

 

はなこ
なるほど、ひとつのセルで書き込めるビット数が増えれば、容量は増やせるし小型化も可能というわけか。
じゃあ、すべての製品を『QLC』にすれば、一番いいんじゃないのかな。

どうして複数の種類を売る必要があるんだろう?

たろう

 

『SLC』『MLC』『TLC』『QLC』のおすすめはどれ?

SSD

SSD

『多値化技術』を使えば、大容量化・小型化を実現することが可能になります。

しかし、『多値化技術』によるデメリットもあります。

 

『多値化技術』によるメリットとデメリットをまとめると次のようになります。

『多値化技術』によるメリット

  • 大容量化が実現できる。
  • 小型化が実現できる。
  • 安価に製造できる。

大容量化・小型化は何度も説明したとおりですね。

『多値化技術』では、製品の生産ラインは同じにできるので、

大容量製品を安価に製造することができる

という利点があります。

 

『多値化技術』によるデメリット

  • 書き換え回数が少ないため、製品寿命が短い

データを書き換えできる回数は、『SLC』が最も多く、『QLC』が最も少なくなります。

『多値化技術』は、

セルの電荷をコントロールして擬似的にビットを表す

といういわば、荒業によって実現されています。

その分、書き込み精度が悪くなると、エラーが増える要因となります。

SSDで使われる『NANDフラッシュ』は、

書き込み回数に制限がある

というデメリットがあります。

そのデメリットが、セル一つあたりのビット数を増やすほど顕著になるということですね。

書き換え回数が少ないということは、製品寿命が短いということにもつながります。

 

書き換え回数の目安ですが、だいたい次のようになります。

『SLC』『MLC』『TLC』『QLC』の書き換え回数の目安

SLC 9000~10000
MLC 8000~10000
TLC 3000~5000
QLC 1000

『QLC』は、『TLC』から大きく下がることが分かりますね。

 

『SLC』は高価なため、一般向けというよりは企業向けの製品です。

エンタープライズ製品に使われるようなSSDは信頼性が高く高寿命な『SLC』が採用されます。

一般向けでよく使われるのは『MLC』『TLC』あたりでしょう。

 

システムドライブの場合、一度WindowsなどのOSやアプリケーションをインストールしてしまえば、それ以上の書き込みは少ないです。

『MLC』や『TLC』でも、システムドライブなら、それほど問題はありません。

 

しかし、データディスクとしてSSDを使いたいのであれば、『SLC』や『MLC』を選ぶと良いでしょう。

要は、どれだけ書き込みを繰り返すかによって、製品を選ぶことになりますね。

スポンサーリンク

まとめ

今回の違いのポイントを、まとめていきましょう。

ポイント

  • 『SLC』『MLC』『TLC』『QLC』は、セルひとつあたりに書き込めるビット数が異なる。
  • 『多値化技術』が進むほど大容量化・小型化が実現でき、安価に製造できるようになる。
  • 『多値化技術』によって、書き換え回数が少なくなり、製品寿命が短くなる
  • 『SLC』は企業向けであり、一般向けには『MLC』や『TLC』がよい。

SSDをシステムドライブとして利用すると、OSの起動が非常に速くなります。

SSDの導入を検討してみてはいかがでしょうか。

関連記事

-ITの違い

Copyright© 違いを解説君 , 2020 All Rights Reserved.