SSDのSLC,MLC,TLC,QLCそれぞれの書き換え回数の上限とは?

最終更新日 2018年12月06日

SSD の SLC,MLC,TLC,QLC それぞれの書き換え回数の上限はどれくらいなのか

ASCII.jp:半導体プロセスまるわかり 微細化の限界にあるNANDフラッシュ (2/3)|ロードマップでわかる!当世プロセッサー事情 には、以下のとおり書かれています。
SLCの場合、この書き込み寿命は数万回〜数十万回とされる。

(略)

回数だけで比較すれば、MLCはSLCの2倍、TCLは3倍の書き込み頻度になるので、その分書き込み寿命が2分の1/3分の1になる計算だが、実際にはMLCはSLCに比べて1桁、TCLは2桁書き込み寿命が減少する。
この記事を参考にした書き換え回数の上限は以下のとおりです。

SLC 数万回〜数十万回
MLC 数千回〜数万回
TLC 数百回〜数千回

QLC については書かれていません。

開発の現場から最新事情をレポート | SSD完全攻略マニュアル | DOS/V POWER REPORT には、以下のとおり書かれています。
MLCチップでは、一般論として書き換え回数は1万回程度と言われているが、

(略)

データ保持期間の短縮など、信頼性の低下を度外視すれば、物理的に4万回程度であれば書けるものが存在しても不思議ではないです。たとえば、SLCの書き換え回数は10万回と言われていますが、10万回に達した瞬間に壊れるわけではありません。書き換え回数というのは、規定のデータ保持期間などの信頼性要件を達成できる、保証の範囲を示している数値なのです
この記事を参考にした書き換え回数の上限は以下のとおりです。

SLC 10万回
MLC 1万回

TLC、QLC については書かれていません。

「物理的に4万回程度」は MLC のことですが、データ保持期間等の信頼性を保証できる範囲だと MLC は1万回となるようです。

先の記事には書き換え回数の上限の基準について書かれておらず、後に紹介する記事でも書かれていないことがありますが、同じように保証範囲を示す書き換え回数の上限と思われます。

NANDフラッシュの基本動作(後編) (1/2) - EE Times Japan には、以下のとおり書かれています。
 エンデュランスはSLC方式のメモリセルが最も多く、チップ全体で10万回の書き換えを保証することが多い。MLC方式のメモリセルは隣接するしきい電圧値を分離するためのマージンが小さい。このためエンデュランスはSLC方式よりも少なくなる。1000回〜3000回が、製品で保証する書き換え回数である。TLC方式ではエンデュランスはさらに少なくなり、300回〜500回くらいに下がってしまう。
エンデュランスとは保証する書き換え回数のことです。この記事を参考にした書き換え回数の上限は以下のとおりです。

SLC 10万回
MLC 1000回〜3000回
TLC 300回〜500回

QLC については書かれていません。

Spansionの組み込み向けe.MMC製品の強みとは? - 担当ディテクターに聞いたNAND Flashの戦略 (1) 書き込み寿命をシステムレベルで確保 | マイナビニュース には、以下のとおり書かれています。
たとえばJEDECのスペックだと、SLC NANDだと10万回の書き込みで10年のデータ保持がが保障される。MLC NANDだと10年のデータ保持だが書き込み寿命は3000回だ。
JEDEC のスペックについて詳しく書かれていませんので不明ですが、JEDEC で標準化されている何らかの仕様を満たす場合の書き換え回数と考えられます。

この記事を参考にした書き換え回数の上限は以下のとおりです。

SLC 10万回
MLC 3000回

TLC、QLC については書かれていません。

【福田昭のセミコン業界最前線】QLC SSDがコスト低減を武器にニアライン/クライアントHDDを侵食 - PC Watch には、以下のとおり書かれています。
プレーナ型NANDフラッシュメモリの時代には、書き換え可能な回数はSLC方式では10万回、MLC方式では1万回、TLC方式では1,000回とされていた。1bit増やすごとに、10分の1に減少するというのが、おおよその目安である。

 この減少傾向は、3D NANDフラッシュ技術の登場によって一時的に食い止められた。TLC方式の3D NANDフラッシュにおける書き換え可能な回数は3,000回〜5,000回と言われている。QLC方式もすべて3D NANDフラッシュである。TLC方式からQLC方式への変更によって書き換え可能な回数は5分の1〜10分の1になるとされる。具体的には、300回〜1,000回である。
プレーナ型 NAND フラッシュメモリーとは 2D NAND フラッシュメモリーとも呼ぶものです。NAND フラッシュメモリーには、データを記憶するためのセルが多数あります。このセルを平面に敷き詰めるような構造をしています。

3D NAND フラッシュメモリーでは、セルを平面に敷き詰め、さらに立体的に積み上げるような構造をしています。

この記事によると、NAND フラッシュメモリーの構造の違いによって書き換え回数の上限が変わってくるようです。

この記事を参考にした書き換え回数の上限は以下のとおりです。

SLC 10万回(プレーナー型)
MLC 1万回(プレーナー型)
TLC 1000回(プレーナー型)
3000回〜5000回(3D NAND)
QLC 300回〜1000回(3D NAND)

先に見てきた記事ではプレーナー型と 3D NAND 型どちらの書き換え回数の上限なのか書かれていませんでしたので不明です。


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