NANDとeMMC：フラッシュメモリについて知っておくべきことすべて

フラッシュメモリはいたるところにあります。 USBメモリスティック、カメラのSDカード、ソリッドステートハードドライブ、病院の医療機器、産業用ロボットマシン、その他無数のデバイスやガジェットに搭載されています。

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しかし、あなたはそれが実際に何であるか疑問に思ったことはありますか？フラッシュメモリにはさまざまな種類がありますか？それらは何のために使用されますか？それはどのように機能しますか？

この記事では、最も一般的な2つのタイプのフラッシュメモリであるNANDとeMMCの違いについて説明します。

フラッシュメモリの説明

フラッシュメモリにはいくつかの種類がありますが、NANDが最も一般的です。それはあなたがUSBカードで見つけるものです、主要なMP3プレーヤー、および大容量のデータストレージを必要とするその他のデバイス。

フラッシュメモリには2つの重要な特徴があります。

不揮発性 -不揮発性メモリは、データを保持するために電源を必要としません。そのため、再起動の間に持続する長期ストレージに最も一般的に使用されます。その反対（揮発性メモリ）の例は、コンピュータのRAMです。 PCをシャットダウンすると、RAMは保持されているすべての情報を失います。
書き込みサイクルの有限数 —フラッシュメモリの動作方法により、フラッシュメモリは使い果たされるまでに限られた回数しか使用できません。個々のセルはゆっくりと故障し、パフォーマンスが低下します。

フラッシュメモリはどのように機能しますか？

フラッシュメモリはセルの配列にデータを格納し、各セルは少なくとも1ビットのデータを保持します。セルはブロックに編成されます。ブロックは、識別可能なデータ単位を形成する連続したバイトのセットとして定義されます。

ブロックは、アレイのプログラム可能/消去可能な最小部分です。ブロックは電荷によって書き込まれ、各セルは1または0の数値を表します。

すべてのブロックを一緒に考えると、それらはメモリチップを形成します。チップはプリント回路基板に搭載されており、基本的なコントローラーとUSBインターフェースも含まれています。

NAND自体はrawフラッシュメモリであり、独自のプロトコルを使用します。 SDカードやソリッドステートドライブなどのNANDを実装する設計では、多くの場合、フラッシュトランスレーションレイヤー（FTL）を実装するためにマイクロコントローラーを上に追加します。 FTLは、ディスク使用量を（たとえば、USB経由で）意味のあるNAND操作に変換します。

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さまざまなタイプのNAND

NANDフラッシュメモリは包括的なフレーズです。多くの異なるデザインとサブクラスがあります。最も一般的な3つは、本当に心配する必要がある唯一のものです。

SLC（シングルレベルセル）

SLCはNANDの最良のバージョンであると広く考えられています。メモリセルごとに1ビットのデータを格納するため、耐久性が最も高く、劣化する前にセルごとに約100,000回の書き込みサイクルを処理します。

書き込み速度が最も速く、消費電力が最も少ないですが、基本的な3レベルセルの設計よりも最大3倍高価になる可能性があり、多くの場合、ストレージ容量が少なくなります。高性能、中密度の状況で最適に展開されます。

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これは通常、サーバー、高性能メディアカード、ハイブリッドディスクドライブ、トップエンドのソリッドステートドライブなど、速度が必要な状況で使用されます。また、パナソニックのFXシリーズなどのハイエンドのプロフェッショナルSDカードにも含まれています。

MLC（マルチレベルセル）

MLC NANDはセルごとに2ビットを格納するため、同じサイズのデバイスに2倍の量のデータを保持でき、ビットあたりのコストを大幅に削減します。高密度で低サイクルのアプリケーションに最適です。

ただし、トレードオフがあります。MLCは、劣化する前にセルあたり約10,000の書き込みサイクルしかサポートできないため、その寿命に悪影響を及ぼします。

MLCは消費者向けNANDと見なすことができます。これは、世界中のすべてのNANDフラッシュ出荷の80％近くを占めており、コンシューマークラスのソリッドステートドライブで最も一般的に使用されています。

TLC（3レベルセル）

TLC NANDは、3つの形式の中で最も安価であり、MLCメモリよりも約30％安価です（さらにSLCメモリよりも安価です）。

これは最高の密度であり、セルごとに3ビットのデータを保存でき、耐久性が最も低くなります。実際、一般的なTLCチップは、セルあたり約4,000の書き込みサイクルしかサポートできません。これは、MLCとSLCの両方よりもはるかに劣ります。

TLCは、トップエンドのNANDパフォーマンスを必要とせず、同等の製品とほぼ同じ長さではない、コスト効率の高い製品で最も一般的に使用されています。例としては、MP3プレーヤー、最高のUSBメモリスティック、およびローエンドのポータブルメディアデバイス。

オペレーティングシステムを実行しているものや重要なデータを保存しているもの（ソリッドステートドライブなど）にはありません。

eMMCフラッシュメモリはどうですか？

eMMCは「EmbeddedMultimediaCard」の略で、その前身であるMMC（Multimedia Card）から発展しました。

マルチメディアカードは、1997年に初めて発売されました。これらは、初期のMP3プレーヤーやデジタルカメラなどのポータブルデバイスの記憶媒体として使用されていました。当時、カード用のポートはコンピューターに組み込まれていることが多かったが、SDカードの人気が高まるにつれ、MMCに悩まされるメーカーは少なくなった。今日、MMCスロットを備えたPCを購入するのは難しいでしょう。

ただし、レガシーはeMMCカードの形で存続しています。 eMMCメモリは、モバイルデバイスの統合ストレージの最も一般的な形式として、モバイルセクターで依然として広く使用されており、一部のローエンドPC、タブレット、Chromebookでも使用されています。

これは、デバイスにはんだ付けされた取り外し不可能な小さなボールグリッドアレイ（BGA）に配置されています。他の形式のNANDよりも低速であるため安価であるため、余裕がある場合は、代わりにNANDデバイスを目指すことをお勧めします。

一言で言えばNANDとeMMC

NANDとeMMCについて理解しやすい方法で説明したことを願っていますが、それでも混乱している場合でも、心配する必要はありません。それは間違いなく紛らわしいトピックです。

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混乱は、テクノロジーの移動速度によって悪化します。たとえば、eMMCの最新バージョンは、ディスクリートSATAベースのSSDに匹敵する約400 MB / sの書き込み速度を誇っています。しかし、ほとんどの場合、SLC、MLC、およびTLCの違いを知る必要があるだけです。

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著者について ダン・プライス（1578件の記事が公開されました）

ダンは2014年にMakeUseOfに参加し、2020年7月からパートナーシップディレクターを務めています。スポンサーコンテンツ、アフィリエイト契約、プロモーション、その他のパートナーシップについては、彼に連絡してください。彼が毎年ラスベガスのCESのショーフロアを歩き回っているのを見つけることもできます。行くならこんにちはと言ってください。執筆活動の前は、ファイナンシャルコンサルタントを務めていました。

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