アップデートが必ずしも良いとは限りません。最近、SSD**のベンダーは、速度と信頼性を天秤にかけて、ドライブに記憶領域を追加するようになりました。NVMeやPCIeなどのプロトコルは高速化していますが、一部のSSDは後退しています。

qlc フラッシュメモリが問題

問題はこれだ。**SSDは高価で、「2000gb」の機械式ドライブが50ドル以下で手に入るのに、512gbのSSDに200ドルも使いたい人はほとんどいません。 より大容量のものが売られています。

SSD**ベンダーは、コストを下げながらストレージの容量を増やしていますが、その分、性能や耐久性が損なわれています。大容量SSDは安くなったかもしれませんが、SSDの技術が飛躍する分、妥協も必要です。QLCはまだ標準的なSSDに完全に取って代わるものではありませんが、これを使ったドライブがいくつか市場に出回り、問題になっています。

具体的には、SSD**のベンダーは、同じサイズのNANDフラッシュチップ（SSDの実際のデータ記憶部分）に、より多くの容量を搭載する方法を見つけなければなりません。従来は、プロセスノードを微細化し、フラッシュメモリに搭載するトランジスタを小さくすることで実現していた。しかし、ムーアの法則では、もっとクリエイティブにならなければならないのです。

nandflashは、特定の電圧レベルを長時間バッテリーに保存することができる。従来のナンドフラッシュは、オンとオフの2段階を記憶しています。これはSLCフラッシュと呼ばれ、非常に高速です。しかし、NANDは基本的にアナログ電圧を記憶しているため、以下のように複数のビットを微妙に異なる電圧レベルで表現することができる。

問題は、図のように指数関数的であることだ。SLCのフラッシュは電圧のみ、または無電圧を必要とし、MLCのフラッシュは4段階の電圧を必要とする。8個必要です。昨年、QLCフラッシュが市場に登場し、16段階の別々の電圧を必要とするようになりました。

そのため、さまざまな問題が発生します。電圧レベルを上げると、ビットの識別が難しくなります。これにより、QLCはTLCに比べてフラッシュ密度が25%高くなりますが、速度は大幅に低下します。読み込み速度はそれほど影響を受けないが、書き込み速度は低下する。ほとんどのSSD（新しいNVMeプロトコルを使用）は、持続的な読み取りと書き込み（つまり、大きなファイルの読み込みやコピー）で1500mb/s前後を推移しています。しかし、qlcflashは80-160mb/sの持続的な書き込みしかできないので、普通のハードディスクより悪いです。

qlcソリッドステートドライブの故障が早い

すべてのSSDは、ハードディスクドライブと比較して、一般的に不利な書き込み耐久性を持っています。SSDのセルにデータを書き込むと、そのデータは徐々になくなっていきます。消去すると電子がなくなるはずなのですが、一部の電子が残ってしまい、時間が経つと「0」のセルが「1」に近づいてしまうのです。これは、時間の経過とともにより積極的な電圧をかけることでコントローラが補うもので、電圧に余裕がある場合には良いことです。しかし、QLCはそうではありません。

SLCは平均10万回のプログラム/消去サイクル（書き込み動作）、MLCは3万5千～1万回、TLCは5千回程度の書き込み持続性がある。しかし、QLCは1000というわずかな数しかない。このため、QLCは起動ドライブなど、頻繁に書き込みを行うドライブには不向きです。

要するに、OSのシステムドライブにQLCドライブを買ってはいけないということです。信頼性が低すぎるし、数年後に劣化しない保証もない。回転するハードディスクの代替として大容量のQLCドライブを、プライマリOSドライブとして高速のSLC、MLC、TLCドライブを使用することをお勧めします。仕方ないノートパソコンでは問題かもしれませんが、QLCはまだ新しいので、ノートパソコンにはまだ浸透していません。

効率的なキャッシュがこれらの問題を隠してくれる

この時点で、QLCは他のフラッシュタイプに比べて客観的に見てかなり遅く、壊れやすいのに、なぜまだ存在するのかと疑問に思われるかもしれません。明らかに劣化をマーケットに出すことはできませんが、SDP**ベンダーは問題を隠す方法を見つけています。

QLC ssdは、ドライブの一部をキャッシングに専用します。このキャッシュは、QLCであるはずの事実を無視し、代わりにSLCフラッシュのように動作する。キャッシュは、実際よりも75%少ないドライブスペースで、より高速に動作するようになります。

キャッシュ内のデータは、他のハイエンドSSDと同じ速度で書き込むことができ、コントローラによってゆっくりとフラッシュされ、QLCセルに仕分けされることになります。しかし、キャッシュが一杯になると、コントローラは低速のQLCユニットに直接データを書き込む必要があり、長時間の書き込みでは性能が大きく低下することがあります。

Tom's Hardware のレビューにある、重要な P1 500GB (コンシューマグレードの QLC SSD) のベンチマークを見てみると、これが非常によくわかります。

キーP1を表す赤い線は、一部のハイエンド製品に比べるとやや遅いものの、安定したNVMe速度で動作しています。しかし、約75gbの書き込み操作を行うとキャッシュが一杯になり、QLCフラッシュの本当の速さを見ることができます。ラインは約80MB/sに急落し、これはほとんどのドライブの持続的な書き込み速度よりも遅いです。

TLCドライブであるAdata XPG SX8200は、TLCフラッシュメモリのローがその後早く落ちることを除けば、同じ特性を示しています。他のほとんどのドライブも、ドライブへの高速で小さな書き込み（最も一般的なもの）を高速化するために、このキャッシュ方式を使用しています。しかし、書き込み操作の持続性が最も気になるところです。小さなファイルのコピーに0.21秒ではなく0.15秒かかっても気づきませんが、大きなファイルのコピーにさらに10分かかるとなると、気づくことでしょう。

しかし、このキャッシュは永久に75GBのままではありません。Anandtechのテストによると、Intel SSD 660pシリーズの場合、512GBモデルのキャッシュは、128GBの空き容量が残っているにもかかわらず、実質的にドライブが一杯になると6GBに減少しています。

つまり、SSDをいっぱいにしてから、Steamから20～30GBのゲームをインストールしようとすると、最初の6GBが非常に速くドライブに書き込まれ、その後、残りのファイルについても同じ80MB/sの速度が出始めるということです。

確かにこの場合は****で制限されるかもしれませんが、アップデートの場合（既存のファイルをダウンロードして置き換える必要があり、事実上2倍の容量が必要）、問題はより顕著になります。ダウンロードが完了しても、インストールするまでずっと待たされることになります。

では、qlcは避けた方がいいのでしょうか？

512GB QLCドライブの使用は（製造コストが下がれば、あるいはそれ以下でも）あまり意味がないので、絶対に避けた方がいいでしょう。より速く埋めることができ、すでに満杯になっているときはキャッシュが小さくなり、かなり遅くなります。しかも、現状では代替品と比べてもそれほど安くはない。

QLCフラッシュの欠点はあるものの、より大容量のドライブに目を向ければ、それほど問題にはなりません。660pの2TBモデルは、少なくとも24GBのキャッシュを搭載しています。QLCフラッシュであることに変わりはありませんが、ほとんどの場合、非常に高速に動作する安価な2tbssdとしては、許容できる妥協点だと思います。

その大容量を考えると、QLCベースのSSDは、起動時に備えて定期的にバックアップを取れば、回転式ドライブの良い代替品になります。アクセス頻度は低いが、アクセスしたときに非常に高速であることが期待されるコンテンツに最適で、適切なサイズのSLCキャッシュを使用すれば、ドライブをいっぱいにする前に、ほとんどの持続的書き込み操作がかなり高速になる。

信頼性の問題から、ブートドライブや頻繁に書き込みを行う対象として使用することは避けた方がよいでしょう。

より多くのフラッシュチップを扱えるより良いコントローラ、プロセスノードの成熟に伴うより安価なフラッシュチップ、そしておそらく他の技術など、他にも多くの進歩があります。qlcflashは短期的には標準ではなく、今のところ、単なる選択肢の一つに過ぎません。ただ、SSDを購入する際には、技術仕様を確認し、**に使用されているフラッシュメモリの種類に注意を払うようにしてください。