フラッシュメモリはどこにでもある。USBメモリ、カメラのSDカード、SSD、病院の医療機器、産業用ロボット機械など、数え切れないほどの機器やガジェットに搭載されているのです。

しかし、フラッシュメモリーとは何なのか、さまざまな種類があるのか、何に使われるのか、どのように機能するのか、疑問に思ったことはありませんか？

今回は、フラッシュメモリーの代表格であるNANDとeMMCの違いについて解説します。

フラッシュメモリ説明

フラッシュメモリーにはいくつかの種類がありますが、最も一般的なのはNANDです。USBカードや有力なMP3プレーヤーなど、大容量のデータ保存が必要な機器に搭載されているものです。

フラッシュメモリーには2つの特徴がある。

• 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ない。そのため、リブートとリブートの間に保持される長期保存用として最もよく使われる。その反対（揮発性メモリ）の例として、コンピュータのRAMがある。コンピュータの電源を切ると、RAMは保持していた情報をすべて失ってしまう。
• フラッシュメモリーは、その仕組み上、限られた回数しか使用できないため、個々のセルが徐々に破損し、性能が低下していきます。

フラッシュメモリーの仕組みは？

フラッシュメモリは、少なくとも1ビットのデータを保持するセルのアレイにデータを格納する。セルはブロックに編成され、ブロックは識別可能なデータセルの連続したバイトのセットを形成すると定義される。

ブロックはアレイの中で最も小さいプログラマブル／イレーザブルな部分である。この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を表す。

すべてのブロックを合わせて考えると、メモリチップになる。このチップはプリント基板に搭載され、基本コントローラーとUSBインターフェースも搭載しています。

NAND自体は生のフラッシュメモリであり、独自のプロトコルを使用しています。SDカードやソリッドステートドライブなど、NANDを実装する設計では、一般的にマイクロコントローラを上に追加して、Flash Translation Layer（FTL）を実装します。FTLは、ディスク使用（例えばUSB経由）を意味のあるNANDオペレーションに変換します。

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さまざまな種類のナンド

NANDフラッシュと一口に言っても、さまざまな設計やサブカテゴリーがあります。その中で、本当に心配なのは、最も一般的な3つのものです。

スラック

SLCはNANDのベスト版として広く知られている。各メモリセルに1ビットのデータを格納するため、最も耐久性が高く、劣化するまでに1セルあたり約10万回の書き込みサイクルを処理することができます。

最速の書き込み速度と最小の消費電力を実現しますが、基本的な3レベルセル設計に比べて3倍高価になり、一般的にストレージ容量も小さくなります。高性能で、中程度の密度が必要な場合に最適です。

一般的には、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、ハイエンドソリッドステートドライブなど、スピードが要求される場面で使用されます。また、パナソニックのFXシリーズなど、プロ向けのハイエンドSDカードにも搭載されています。

多階層ユニット

MLC NANDは1つのセルに2ビットを格納するため、同じサイズのデバイスに2倍のデータを格納することができ、ビットあたりのコストを大幅に削減することができます。高密度、低サイクルタイムのアプリケーションに最適です。

しかし、MLCは1セルあたり約10,000回の書き込みにしか対応できないため、寿命が短くなるというトレードオフがある。

MLCはコンシューマ向けNANDと言え、世界のNANDフラッシュ出荷量の80%近くを占めており、コンシューマ向けソリッドステートドライブに最も多く使用されています。

TLC（三次電池）

TLC NANDは3種類の中で最も安価で、MLCメモリより30%安い（SLCメモリよりさらに安い）。

最も高密度で、1セルあたり3ビットのデータを保持でき、耐久性は最悪である。実際、典型的なTLCチップは1セルあたり4000回の書き込みにしか対応できず、MLCやSLCよりもはるかに劣る。

TLCは、ハイエンドのNAND性能を必要としない低価格の製品に最も多く使用されており、そのような製品では寿命が短くなります。例えば、MP3プレーヤー、最高のUSBメモリー、ローエンドのポータブルメディアデバイスなどです。

OSが動作しているものや、ソリッドステートドライブなどの重要なデータを保存しているものには、データは見当たりません。

emmcフラッシュメモリはどうでしょうか？

eMMCは「embedded multimedia card」の略で、それ自体は前身のMMC（マルチメディアカード）が元になっている。

マルチメディアカードは1997年に初めて発売されました。初期のMP3プレーヤーやデジタルカメラなど、携帯機器の記憶媒体として使用された。当時はパソコンにSDカード用のポートが内蔵されていることが多かったのですが、SDカードの普及とともにMMCを採用するベンダーが少なくなり**、現在ではMMCスロットを持つパソコンを購入することは困難です。

eMMCメモリは、モバイル機器の内蔵ストレージとして最も一般的な形態で、現在もモバイル分野で広く使われており、一部のローエンドPCやタブレット、クロームブックでも見ることができます。

デバイスにはんだ付けされた小さなBGA（ボールグリッドアレイ）上に配置されており、取り外すことはできません。他のNANDに比べて速度が遅く、その分価格も安いので、余裕があればNANDのデバイスを目指したほうがいいでしょう。

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つまり、nandとemmc

NANDとeMMCについて分かりやすく説明できたと思いますが、まだ分からないという方はご安心ください。これは確かに分かりにくいテーマですね。

技術の進歩のスピードが、この混乱を複雑にしている。例えば、最新のeMMCは、SATAベースのSSDと比較して、約400MB/sの書き込み速度を誇っています。