SSDの寿命を知ろう（1/2）

2010.12.03公開（2010.12.03更新）

SSDの寿命を知ろう（1/2）

SSDはデータを記憶する装置であることはご存じの通りですが、どのような仕組みでデータが記憶されているのかは知らない人もいるのではないでしょうか。今回は寿命の原因となるSSDのデータ記憶の仕組みを簡単に説明し、寿命を予測できるソフトについての紹介をしたいと思います。

SSDの寿命を知る前にSSDのデータ記憶の仕組みを知ろう

SSDは右図のように何枚も同じ大きさのNAND型フラッシュメモリチップが搭載されています。ここにデータが保存されます。では、どのような方法でデータの保存、消去を行っているのでしょうか。

メモリの内部は右図のような形になっています。浮遊ゲートと呼ばれる中に電子つまりデータが格納され、その浮遊ゲートを電子を通さない絶縁体（トンネル酸化膜）が覆っています。
データを保存する際は絶縁体に高電圧をかけます。これにより電子が中に入り込むことができます。またデータを消去する際も同様に電圧をかけることにより電子を外に出します。
この電子の出し入れにより保存、消去を行っています。

しかし、電子が何度も行き来していると、絶縁体が徐々に弱ってきます。絶縁体が弱ってくると電子の行き気がうまくいかなくなります。電子が勝手に抜けてしまう、電子が通らないといった現象が起きます。これがSSDの寿命となる原因です。
では、書き換えをせずにずっと放置していればSSDは永遠の命を保っていられるのかといえば、そうでもありません。長期間書き換えが行われないと、自然放電が起きてしまいデータを失ってしまうのです。適度な書き換えも必要ということになります。

「SLC」と「MLC」

「HDDとSSDの違いを教えて！【第1回】」でも触れていますが、SSDの寿命に関係してくるのが「SLC」と「MLC」です。SLCとMLCの違いはメモリの中にあるひとつのセルへの記録方式です。SLCはSingle Level Cellの略で、記録の際にONOFFの信号しか送らず、1つのセルで1bitの記録を行います。一方のMLCはMulti Level Cellの略で、記録の際に00、01、10、11の4つの信号を送り、1つのセルに2bitの記録を行います。つまり、MLCの方が1つのセルに2bitを記録するわけですから、SLCに比べて2倍の容量を持っていることになります。価格の面でもMLCの方がSLCに比べると安く売られています。2倍の容量を持っていることが理由であることがその理由のひとつです。

しかし、書き込みの速さや寿命の長さという点においてはSLCの方が上回っています。ただし、最近のMLCでも個人使用であれば十分に耐えうる寿命や速さになっているようです。