M.2 SSD QLC/TLC/MLCの違い (NVMe/SATA3.0)

現在のSSDは、基本的にメモリコントローラ、メモリチップ、DRAMキャッシュの3つから構成されています。（低価格のSSDでは、DRAMキャッシュが無いものも）
メモリチップが記憶領域となっていて、データが格納されています。

セルが電位の高さによって、「電位が高い＝１」、「電位が低い＝０」の２値で1bitのデータを保持
初期は、SLCでしたがセルの微細化に限界が見えたために、2bit以上を記録するように改良されました。

MLC開発当時は、1bit (2値)から2bit (4値)へのマルチレベルセル家であったため、DLC (Double Level Cell)ではなく、MLCと呼ばれるようになり、現在でも、MLCは、2bitのマルチレベルセルのことを指すことが多いです。

マルチレベルセル化には容量単価が下がるというメリットはありますが、電位を細かく刻んで判別する必要があるので、書き込みへの耐性が低下して、長期保存におおける信頼性が低下してしまいます。

一般にSLCは、耐久性が高く、高速で、劣化しづらいが値段がとても高く、SLC採用のSSDはほぼ無い。

一方、QLCは、耐久性が低く、低速で、劣化しやすいが値段が安くなっています。

メモリチップ1枚当たりの記憶領域を増やす方法として、これまで平面的に増やしていたセルを垂直に積み上げる「3D NAND」が開発されました。

一般に32層3D NANDに始まり、64層、と実現され、2021年現在では、170層ほどが実現されている。

参照

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