MLCフラッシュメモリ

読み：えむえるしーふらっしゅめもり　／　英語表記：Multi-Level Cell flash memory

サーバ・ストレージ

一つのメモリセルに2ビット以上の情報を記憶するフラッシュメモリ方式である。セルの電荷状態を複数段階に分けて使い、記憶密度を高める。

イマシルちゃんの解説

SSDなどに使われるフラッシュメモリは、電源を切っても情報を残せる記憶装置だよ。
小さな記憶場所であるメモリセルに蓄える電荷の量を調整して情報を書き込み、読み出すときはその状態を区別するんだ。
MLCは、区別する状態を増やし、一つのセルに複数ビットを記録する方式だよ。
例えば2ビットを保存するには、4状態を使い分けるの。
セルの数を増やさずに保存できる情報を増やせるから、同じ面積で大きな容量を実現しやすくなるんだ。
ただし、状態の間隔が狭まるほどわずかな変化で別の値と取り違えやすくなるため、正確に読み書きする制御が重要になるよ。

より深い解説

記憶の仕組み

フラッシュメモリは、メモリセルに蓄えた電荷の状態を利用して情報を保持する不揮発性メモリである。MLC（Multi-Level Cell）では、セルのしきい値電圧を複数の段階に分けて読み取り、1セルに2ビット以上を記録する。

情報量が1ビットなら2状態、2ビットなら4状態、3ビットなら8状態を区別する必要がある。状態数が増えるほど、隣り合う電圧の違いを正確に読み分ける必要がある。

セル当たりの情報量

方式	情報量	必要な状態数
SLC	1ビット	2
狭義のMLC	2ビット	4
TLC	3ビット	8
QLC	4ビット	16

MLCは広い意味では複数ビットを記録する方式を指す。ただし、SSDなどの製品分類では2ビット/セルをMLC、3ビット/セルをTLC、4ビット/セルをQLCと呼び分けることが多い。

長所と注意点

観点	MLC化による傾向
容量当たりのコスト	小さくしやすい
記憶密度	高くできる
電圧状態の判別	より細かい制御が必要
書換え耐性	一般にSLCより低くなる傾向がある

記録する状態が増えると、電圧のわずかな変化でも別の値と取り違えやすくなる。実際の寿命や速度には、誤り訂正、書込みを分散する制御、メモリの製造技術なども影響する。

ほかのメモリとの違い

方式	主な情報の保持方法
フラッシュメモリ	電荷の状態を不揮発的に保持する
DRAM	コンデンサの電荷を利用し、リフレッシュが必要
SRAM	フリップフロップなどを使い、電源が必要
抵抗変化型メモリ	電気抵抗の変化を利用する

MLC・TLC・QLCはフラッシュメモリの1セル当たりの記録量による分類である。一方、DRAMやSRAMは情報を保存する仕組みそのものが異なる種類のメモリである。

実際の試験ではここに出る！全1問

ネットワークスペシャリスト

午前Ⅱ

H29秋問22