【パソコン初心者講座】SSDのQLC・SLC・MLC・TLCの違い
概要
この記事は、SSDに利用されるNANDフラッシュメモリのALC、SLC、MLC、TLCについてそれらの違い、利点、欠点及び適用範囲を紹介します。
従来のSSDでは、SLC、MLC、TLCチップ構造を採用していたが、TLCは非常に一般的になってきています。急速な発展を遂げ、ユーザーの要望はますます高まっており、現在の新型フラッシュチップQLC（4層ユニット）の容量はより大きく、値段がより安くなっています詳しくはQLCの説明を参照してください。
SSDの仕組の説明
SSDの仕組の説明
- A. NAND型フラッシュメモリ：データを保存します。電源が切られてもデータを保持し続ける記憶装置。
- B. DDRメモリ：管理情報の保管やデータのキャッシュに使用され。なお、データを維持するため、電力が必要です。
- C. メモリコントローラ：NANDフラッシュメモリの書込やPCとのデータのやり取りを行うパーツ。いくつもあるフラッシュメモリに効率的にデータを振り分け、データの読み込みや書込を制御しています。
NANDフラッシュメモリとは？
NANDフラッシュメモリとは？
シングルレベルセル（Single Level Cell、略称SLC）
シングルレベルセル（Single Level Cell、略称SLC）
メリット：
- 読書速度が最も高いNANDフラッシュメモリ。
- 他のフラッシュメモリと比べると、書込寿命及び読み書きサイクルが最も長いです。
- 読取/書込の問題が発生する確率が低くて、動作温度範囲が広いです。
デメリット：
- 最も高価なNANDフラッシュメモリ。
- ストレージ容量が少ないです。
マルチレベルセル（Multi Level Cell、略称MLC）
マルチレベルセル（Multi Level Cell、略称MLC）
メリット：
- 拡張された容量かつ優れたコストパフォーマンス。
- TLCよりも安定性に期待できます。
トリプルレベルセル（Triple Level Cell、略称TLC）
トリプルレベルセル（Triple Level Cell、略称TLC）
デメリット：
- SLCとMLC比べると、ストレージセルの書込寿命はかなり短いです。
- 理論上、SLCやMLCと比べると読書速度が一番遅いです。
クアッドレベルセル（Quad Level Cell、略称QLC）
クアッドレベルセル（Quad Level Cell、略称QLC）
QLCは1セルに4ビットのデータを記憶することができ、TLCと比較して、QLCの記憶密度は33%も向上した。しかも、値段はもっと低いです。
デメリット：
SLC、MLCと比較して、QLCの性能および書き込み寿命は低下しているが、TLCと同等である。
1、QLCの耐久性
過去数年間では、QLC（4層ユニット）の書き換え可能な回数はわずか100～150回と予測され、多くのユーザーはQLCの耐久性がないことを心配しています。しかし、後に、MicronやToshibaなどのブランドは、3D QLCフラッシュメモリは1000回の書き換えに耐えることが可能と発表した。実際は予測寿命の10倍長いです。QLCの長い寿命は3D NANDのおかげです。
一般に、より高度な製造プロセスを使用すると、SSDの記憶容量を大幅に増やすことができますが、SSDの寿命は短くなります。SSDの寿命が変わらないとともに大容量を実現するために、3D NANDテクノロジを開発されました。 このテクノロジの概念は実際には非常に単純です。片面にメモリチップを配置するのとは異なり、3D NANDテクノロジは最大32層までメモリセルをスタックできます。 このようにして、単一のMLCメモリチップに最大32GBの記憶容量を追加することができ、単一のTLCメモリチップに最大48GBを追加することができました。
ただし、QLC SSDの寿命は限られており、SLCおよびMLCメモリチップと比較することはできません。QLC SSDをダウンロードディスクとして使用しないことをお勧めしません。データ保存用ディスクとして適しています。
2、QLC SSD読み書き速度は遅くない
有名ブランドの製造業者は、自社のQLC SSDの読み書き速度を発表しています。データによると、QLC SSDの速度はまだ良好です。
| メーカと型番 | 読み込み速度 | 書き込み速度 |
|---|---|---|
| Intel 660p 542GB QLC SSD | 1500 MB/s | 1000 MB/s |
| Crucial P1 500GB QLC SSD | 1900 MB/s | 950 MB/s |
もちろん、新世代のフラッシュメモリタイプの出現により、古いモデルは徐々に廃止され、新しいタイプのフラッシュメモリはより多くのサポートを受けることになり、これは避けられません。ただし、QLC SSDが遅くなっても、そのパフォーマンスは従来のハードドライブよりも優れています。 全体的に見て、QLC SSDは悪くなく、コストパフォーマンスは良好です。 購入するときは、メーカー、品質保証、価格等によって選んでください。
まとめ
まとめ
タイプ |
シングルレベルセル(SLC) |
マルチレベルセル(MLC) |
トリプルレベルセル(TLC) |
クアッドレベルセル(QLC) |
|---|---|---|---|---|
| 書込寿命 | 90,000-100,000 | 8,000-10,000 | 500-1000 | 1000 |
| 1セルあたりビット数 | 1 | 2 | 3 | 3 |
| 書込速度 | ★★★★★ | ★★★☆☆ | ★★☆☆☆ | ★★☆☆☆ |
| 耐久性 | ★★★★★ | ★★★☆☆ | ★★☆☆☆ | ★★☆☆☆ |
| 価格 | ★★★★★ | ★★★☆☆ | ★★☆☆☆ | ★☆☆☆☆ |
| 適用範囲 | 工業/企業 | 普通のユーザー/ゲーマー | ライトユーザー | 大容量データストレージを必要とするユーザー |
| メーカーと型番 | フラッシュタイプ | 消費電力（読み取り） | SSD読み取り時の消費電力（1時間） | 消費電力（書き込み） | SSD書き込み時の消費電力（1時間） |
|---|---|---|---|---|---|
| Western Digital S240G1G0A 240GB | SLC | 2.000 W | 0.002000 kW·h | 2.5 W | 0.002500 kW·h |
| サムスン 970 PRO 512GB | MLC | 5.200 W | 0.005200 kW·h | 5.2 W | 0.005200 kW·h |
| Kingston A1000 480GB | TLC | 0.458 W | 0.000458 kW·h | 0.908 W | 0.000908 kW·h |
| Intel SSD 660p 542GB | QLC | 0.100 W | 0.000100 kW·h | 0.1 W | 0.000100 kW·h |
実際、SSDの消費電力は、メーカー、モデル、フラッシュの種類、読み書きの消費電力などの要因によって異なります。 上の参照モデルを取り上げると、TLC SSDおよびQLC SSDの消費電力はSLC SSDおよびMLC SSDより低いが、全体的なSSD電力消費は依然として比較的低く、これは基本的に無視してもいいです。
4種類SSDの価格一覧
4種類SSDの価格一覧
| メーカーと価格 | フラッシュタイプ | アマゾン価格($) | 米ドル/GB |
|---|---|---|---|
| Western Digital S240G1G0A 240GB | SLC | $42 | $0.18 |
| Silicon SP240GBSS3S56B25AZ 240GB | SLC | $89.99 | $0.37 |
| サムスン970 PRO 512GB | MLC | $167.99 | $0.33 |
| Kinston KC1000 480GB | MLC | $204.99 | $0.43 |
| Intel DC S3520 480GB | MLC | $320 | $0.67 |
| Kinston KC400 512GB | TLC | $99.99 | $0.2 |
| Intel 600P M.2 2280 512GB | TLC | $100 | $0.2 |
| Lexar NS100 480GB | TLC | $85.99 | $0.18 |
| Intel SSD 660p 542GB | QLC | $89.99 | $0.17 |
| Crucial P1 500GB | QLC | $89.99 | $0.18 |
| ADATA SU630 480GB | QLC | $57.99 | $0.12 |
出典：Amazon（2019年1月）
一般に、今のほとんどのSSDはMLCとTLCを使用しています。これは普通のユーザーも買えます。SLCはより安定していますが、MLCやTLCほど普及していません。 QLCは現在市販されている新しいタイプのフラッシュメモリで、価格も比較的手ごろですが、将来的にはもっと一般的になると思います。 上のIntel、Crucial、およびADATAの3つのQLC SSDが最近リリースされました。今後も引き続きQLC SSDの最新情報を注目していきます。
