この記事では、NAND型フラッシュメモリーの寿命目安についてまとめています。
「耐久年数」や「書込可能回数」の目安が知りたい方、寿命を延ばす方法を知りたい方は、良ければ参考にして下さい。
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NAND型フラッシュメモリーの寿命
NAND型フラッシュメモリーの寿命は、採用されている記録方式によって大まかに決まります。
| 記録方式 | 書込可能回数 | 寿命目安 | セル：保存データ | 価格 | 信頼性 | |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 通常型 | 3D NAND型 | |||||
| SLC | 10万回 | – | 約10年 | 1セル：1ビット | 高額 | 抜群 |
| MLC | 1万回 | – | 約7～8年 | 1セル：2ビット | 高め | 高い |
| TLC | 1000回 | 3000～5000回 | 約2～5年 | 1セル：3ビット | 安め | 普通 |
| QLC | – | 300～1000回 | – | 1セル：4ビット | 安い | 低い |
- SLCは「入室回数に制限がある1部屋を1人」
- MLCは「入室回数に制限がある1部屋を2人」
- TLCは「入室回数に制限がある1部屋を3人」
- QLCは「入室回数に制限がある1部屋を4人」で使っているみたいなもの
簡単に説明すると、MLC/TLC/QLC方式は、1部屋を使う人数を増やして「寿命を削る」代わりに「コストを下げたもの」になります。
関連記事：【NAND型フラッシュメモリー】SLC/MLC/TLC/QLC方式の違い！
記録方式と書込可能回数の関係
『SLC方式』と比べて、2倍の容量を保存できる『MLC方式』の寿命は「1/10」になり、3倍の『TLC方式』の寿命は「1/100」になってしまいます。
保存できる容量が「倍」なのに、製品寿命が「半分」に成らないことに疑問を感じた方も多いでしょう。
これは、NAND型フラッシュメモリーの構造的な問題が深く関わっています。
・NAND型フラッシュメモリーの仕組み
MLC/TLCの場合、短期間に複数回の書き込むので、トンネル酸化膜の劣化が加速化する。回数だけで比較すれば、MLCはSLCの2倍、TCLは3倍の書き込み頻度になるので、その分書き込み寿命が2分の1/3分の1になる計算だが、実際にはMLCはSLCに比べて1桁、TCLは2桁書き込み寿命が減少する。
NAND型フラッシュメモリーは、電気を流すことによって製品内部に電子を滞在させ、データが保存される仕組みとなっています。
つまり、保存データの正体は「フラッシュメモリー内に滞在している”電子”」です。
そして、大容量化された『MLC方式』は、一度に「倍のデータ」を保存するために、電気を「より多く」流すことになります。
例えば、10kgの物を「足に10回落とされる」のと、100kgの物を「足に1回落とされる」のとでは、受けるダメージが同じで有るはずがありませんよね。
それと同じで、与えられる負荷が大きくなってしまうと、何倍も大きなダメージを受けることになり、製品寿命が大幅に短くなってしまうのです。
・ウェアレベリング
NAND型フラッシュメモリーは構造上に少し難点があって、これを改善するために「ウェアレベリング」と言う技術が搭載されています。
簡単に説明すると「寿命を延ばすための制御システム」です。
企業やメモリー製品毎によって採用システム（ウェアレベリング）が異なるため、同じ記録方式でも製品寿命が異なる要因の一つになっています。
ウェアレベリングについて詳しく知りたい方は、下記記事に分かりやすくまとめているので、良ければ合わせて読んでみて下さい。
関連記事：ウェアレベリングとは？メモリ製品の寿命を延ばす制御システムについて解説！
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記録方式と耐久年数の関係
それぞれの方式ごとに寿命が異なり最も長いSLCの寿命は約10年、MLCは7～8年、TLCは2～5年が寿命とされています。
『SLC方式』は「1セル：1ビット」のデータしか保存しないので、セルに保存される電子が少なくなります。
『MLC方式』は「1セル：2ビット」のデータを保存することになるので、セルに保存される電子が倍となり、もちろん、フラッシュメモリーに掛かる負荷が大きくなってしまいます。
これが、製品寿命を短くしてしまう原因です。
・寿命を迎えたフラッシュメモリに起こる現象
一般的には読み込み不良よりも書き込み不良が先に発生するケースが多く、読み込みもできなくなっているUSBメモリーはかなり寿命が近いと見て間違いありません。
画像や文章データだと、レイアウトが崩れたり、画像化け、文字化けしたり、最悪は、アクセスすることが出来なくなったりしてしまいます。
初期段階では一部のデータにだけ影響が出る程度なので、完全に寿命を迎える前に残りのデータを移すことが可能です。
・データの消失
「SDカード」や「USBメモリ」は、使わずに放置していると自然放電みたいな現象が起きてしまい、保存電子（データ）が消えてしまう場合があります。
長期保存に適したメモリー製品では無いので、長期保存には「外付けHDD」等を使用した方が良いです。
・寿命を延ばす方法
基本的に、フラッシュメモリーには『ウェアレベリング機能』が備わっており、その機能の一つに「劣化セル」よりも「非劣化セル」を優先的に使ってくれる機能があります。
そのため、未使用領域（空き容量）が多いほど「非劣化セル」を有効活用でき、製品寿命も延ばすことが可能です。
後は、断片化ファイルを整理して高速化が図れる「デフラグ機能」は、メモリー製品の寿命を削ってしまうデメリットがあります。
何度も繰り返し行ってもあまり効果が無いケースも多いので、不要なデフラグは控えてみて下さい。
関連記事：ウェアレベリングとは？メモリ製品の寿命を延ばす制御システムについて解説！
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