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Transcend Japan

2021年04月公開

関連メーカー:トランセンド(Transcend)


NANDフラッシュの種類

膨大なデータ処理に対応するため、大容量ストレージが求められており、高密度ストレージの必要性が高まってきています。NANDフラッシュにはSLC (Single-Level Cell)、MLC (Multi-Level Cell)、TLC (Triple-Level Cell)の異なる種類のものがあります。

下図は各種NANDフラッシュの特性を示しており、各円柱はストレージセルを表しています。1つのセルにSLCは1ビットのデータを格納するのに対し、TLCは3ビットのデータを格納します。

SLC/MLC/TLCのコストと書き込み容量の違いを表した図

セルに焦点を当てることで、各NANDフラッシュの違いを理解することができます。SLCの1つのセルに記録できるデータ量は最も少ないですが、スピードは最速です。これに対し、TLCは正反対の性質をもっています。つまり、同じ量のデータを保存する場合、SLCはTLCの3倍のセルが必要となるため、コストが高くなってしまいます。

コストと同様に、容量やパフォーマンスも重視されるため、「SLCキャッシュ」によりバランスのとれたソリューションを提供します。

※この技術はTLC NANDフラッシュのみに利用しています。

SLCキャッシュ

TLCのセルを束ねてSLCのように動作させることで、転送速度を一時的に高速化します。バッファー領域が全て使用された状態になると、元々のTLCの転送速度に戻ります。

SLCキャッシュの説明イラスト

SLCモード

SLCキャッシュはバッファー容量の制限により、高速での読出し/書込みを常に行うことができなかったため、TLCをSLCとして利用する別の技術として、SLCモードが生み出されました。全てのセルを束ね、各セル束が1ビットのデータを処理するように動作させることで、制限がなくなり、高速読出し/書込みを維持できるようにしています。

SLCモードの説明イラスト

SLCモードではセル毎のストレージ容量が少なくなり、通常の3倍の量のセルを消費してSLCのように動作させる必要がありますが、それでもコストはSLCを使用した場合と比較して数十分の一に抑えることができます。つまり、SLCモードは大容量、高速パフォーマンス、低コストを兼ね備えたソリューションと言えます。

SLCモードとSLCキャッシュのパフォーマンス比較の説明イラスト

結論

耐久性やデータリテンションにおいて、TLCはSLCやMLCよりも劣っていますが、SLCモードの技術を用いることで、その課題を克服し、SLCに匹敵する信頼性を実現しています。SLCモードは、産業用アプリケーション向けの新たなソリューションです。

SLCモードとMLC、TLCとの書き込み効率やP/Eサイクルの比較図

対象製品カテゴリー

SSD、microSDカード

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