マルチレイヤーSSD：SLC、MLC、TLC、QLC、PLCとは何ですか？

ソリッドステートドライブは、老朽化したコンピューターのパフォーマンスを向上させ、新しいPCをスピードマシンに変えます。しかし、1つを購入すると、SLC、SATA III、NVMe、M.2などの用語が殺到します。それはどういう意味ですか？見てみましょう！

細胞がすべてです

現在のSSDはNANDフラッシュストレージを使用しており、その構成要素はメモリセルです。これらは、SSDにデータが書き込まれる基本単位です。各メモリセルは、ストレージデバイスに1または0として登録されている一定量のビットを受け入れます。

シングルレベルセル（SLC）SSD

SSDの最も基本的なタイプは、シングルレベルセル（SLC）SSDです。SLCは、メモリセルごとに1ビットを受け入れます。それほど多くはありませんが、いくつかの利点があります。まず、SLCは最速のタイプのSSDです。また、耐久性が高く、エラーが発生しにくいため、他のSSDよりも信頼性が高いと見なされています。

SLCは、データ損失の許容度が低く、耐久性が重要なエンタープライズ環境で人気があります。SLCはより高価になる傾向があり、通常、消費者は利用できません。たとえば、Amazonで128GBのエンタープライズSLCSSDを見つけました。これは、TLCNANDを備えた1TBのコンシューマーレベルのSSDと同じコストです。

コンシューマーSLCSSDが表示される場合は、パフォーマンスを向上させるために、おそらく異なるタイプのNANDとSLCキャッシュがあります。

マルチレベルセル（MLC）SSD

マルチレベルセル（MLC）SSDの「マルチ」は特に正確ではありません。セルごとに2ビットしか格納されないため、それほど「マルチ」ではありませんが、テクノロジの命名スキームが常に前向きであるとは限りません。

MLCは、セルに2ビットを書き込むのに1ビットよりも時間がかかるため、SLCよりも少し遅くなります。また、データはSLCよりもNANDフラッシュに書き込まれることが多いため、耐久性と信頼性にも打撃を与えます。

それにもかかわらず、MLCはソリッドSSDです。それらの容量は他のSSDタイプほど高くはありませんが、1 TB MLCSSDを見つけることができます。

トリプルレイヤーセル（TLC）SSD

その名前が示すように、TLCSSDは各セルに3ビットを書き込みます。この記事の執筆時点では、TLCが最も一般的なタイプのSSDです。

これらは、SLCおよびMLCドライブよりも多くの容量を小さなパッケージに詰め込みますが、相対速度、信頼性、および耐久性を犠牲にします。それはTLCドライブが悪いという意味ではありません。実際、特に取引を探している場合は、おそらく現時点での最善の策です。

耐久性が低いという考えに惑わされないでください。TLC SSDは通常、数年間持続します。

テラバイトの書き込み（TBW）

通常、SSDの耐久性はTBW（テラバイトの書き込み）で表されます。これは、ドライブに障害が発生する前にドライブに書き込むことができるテラバイト数です。

Samsung 860Evoの500GBモデル（数年前から人気のあるSSD）のTBW定格は600です。1TBモデルは1,200TBWです。これは大量のデータであるため、このようなドライブは何年にもわたって役立つはずです。

TBWも「安全レベル」の見積もりです。SSDは通常、これらの制限を超えています。ただし、安全を期すために、特に古いドライブでは、データの損失を最小限に抑えるために必ずバックアップしてください。

クアッドレベルセル（QLC）SSD

クアッドレベルセル（QLC）ドライブは、セルごとに4ビットを書き込むことができます。この時点でパターンを感知していますか？

QLC NANDは他のタイプよりもはるかに多くのデータをパックできますが、現在、QLCドライブはドライブのパフォーマンスに大きな打撃を与えています。これは、大きなファイル転送（40 GB以上）中にキャッシュが不足した場合に特に当てはまります。メーカーはQLCを最適化しようとしているため、これは短期的な問題である可能性があります。

ただし、耐久性も問題になります。予算レベルのCrucialP1 QLC NVMeドライブは、500GBモデルで100TBWの定格しかなく、1TBで200TBWしかありません。これはTLCからの大幅な低下ですが、それでも家庭での使用には十分です。

ペンタレベルセル（PLC）SSD

セルあたり5ビットを書き込むことができるPLCSSDは、消費者向けにはまだ存在していませんが、現在準備中です。東芝は2019年8月下旬にPLCドライブについて言及し、翌月にはIntelについて言及しました。PLCドライブはSSDにさらに多くの容量を詰め込めるはずです。ただし、耐久性とパフォーマンスに関しては、TLCやQLCと同じ問題が発生します。

初期のPLCSSDを購入する前に、レビューが出るまで待つことをお勧めします。また、TBWの評価をチェックして、それらがどのくらい続くか、およびTBWが実際の用語でどのように分類されるかを確認してください。

たとえば、前述のQLCドライブのTBW定格は低くなっていますが、5年間で1日あたり約54GBの書き込みが可能です。自宅でそれほど多くのデータを書き込む人はいないため、TBWの評価が低いにもかかわらず、そのドライブは長持ちすることが期待できます。

その他のSSD用語

これらはNANDフラッシュの基本的なタイプですが、知っておくと役立つ用語がいくつかあります。

3D NAND：ある時点で、NANDメーカーは、ドライブを小さくして容量を増やすために、NANDメモリセルを平らな面に近づけようとしました。これはある程度までは機能しましたが、セルが近すぎるとフラッシュメモリの信頼性が失われ始めます。これを回避するために、彼らは容量を増やすためにメモリセルを互いに積み重ねました。これは一般に3DNAND、または垂直NANDと呼ばれます。
ウェアレベリングテクノロジー： SSDメモリセルは、使用されるとすぐに劣化し始めます。ドライブをより長く良好な状態に保つために、メーカーは、メモリセルに可能な限り均等にデータを書き込もうとするウェアテクノロジーを採用しています。ドライブの1つのセクションに常に特定のブロックを書き込む代わりに、データを均等に分散するため、すべてのセルが比較的同じ速度で埋められます。
キャッシュ：すべてのSSDにはキャッシュがあり、データがドライブに書き込まれる前にデータが一時的に保存されます。これらのキャッシュは、SSDのパフォーマンスを向上させるために重要です。通常、SLCまたはMLCNANDで構成されます。キャッシュがいっぱいになると、パフォーマンスが大幅に低下する傾向があります。これは、一部のTLCおよびほとんどのQLCドライブに特に当てはまります。
SATA III：これはPCで利用できる最も一般的なハードドライブとSSDインターフェースです。このコンテキストでは、「インターフェイス」とは、ドライブがマザーボードに接続する方法を意味します。SATAIIIの最大スループットは600メガバイト/秒です。
NVMe：このインターフェースはSSDをマザーボードに接続します。NVMeはPCIeを介して移動し、非常に高速です。現在のNVMeコンシューマードライブは、SATAIIIよりも約3倍高速です。
M.2： これはNVMeドライブのフォームファクター（物理的なサイズ、形状、およびデザイン）です。それらは小さくて長方形であるため、しばしば「ガムスティック」ドライブと呼ばれます。最新のマザーボードのほとんどの特別なスロットに収まります。

これで、最新のソリッドステートドライブのNANDフラッシュに関する簡単な入門書は終わりです。これで、必要に応じて最適なドライブを選択できるようになりました。

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