フラッシュメモリとは何ですか？

SSDを購入したり、カメラにメモリカードを使用している場合は、「フラッシュメモリ」という用語に出くわす可能性があります。しかし、フラッシュメモリとは何ですか？それはどのように機能しますか？説明します。

フラッシュメモリの起源

1980年代初頭、舛岡富士雄博士が率いる東芝のエンジニアのグループが、フラッシュメモリと呼ばれる新しいタイプの不揮発性半導体メモリを発明しました。

フラッシュメモリは、データをすばやく上書きでき、電力なしでデータを保存できるため、画期的な製品でした。ソリッドステートであるため、可動部品を使用しなかったため、強力で耐久性があり、従来の磁気ディスクソリューションよりも動作に必要な電力が少なくて済みました。この低消費電力とコンパクトなサイズにより、フラッシュメモリはポータブルデバイスに最適です。

コンピュータ歴史博物館によると、フラッシュメモリの名前は、データをフラッシュですばやく消去できることから付けられました。以前の消去可能で揮発性のないソリッドステートメモリチップ（EPROMなど）は、上書きが発生する前に消去するのに数分（場合によっては最大20分）を要しました。後にフラッシュメモリをフラッシュドライブの形のフロッピーまたはZipドライブ、およびソリッドステートドライブの形の従来のハードドライブの実用的な代替品にしたのは、この書き込み、消去、および再書き込みの速度でした。

フラッシュメモリはどのように機能しますか？

フラッシュメモリは、絶縁ゲートに電子を蓄積するフローティングゲートトランジスタで構成されています。ゲートは電子を保持するために帯電しており、この電荷を使用してデータを表すことができます。フローティングゲートから電子を取り除くことができるため、フラッシュメモリを消去して上書きすることができます。これにより、トランジスタが元の状態にリセットされます。これは、ゲートから電子を放出するトランジスタを介して電荷を印加することによって行われます。

フラッシュメモリには、NOR、NAND（論理ゲートのタイプにちなんで名付けられた）、およびEEPROMの3つの主要な形式があります。今日のほとんどのフラッシュメモリは、他のタイプよりも安価で、通常は消費電力が少ないため、NANDタイプです。

フラッシュメモリカードの種類

エレクトロニクスメーカーは、スマートフォンメモリ、USBフラッシュドライブ、ソリッドステートドライブ（SSD）など、さまざまなアプリケーションでフラッシュメモリを使用しています。SSDは、従来のハードドライブの代替品としてますます人気が高まっています。ソリッドステートドライブは、回転するプラッターハードドライブよりも高速で信頼性が高く、消費電力も少なくて済みます。

1990年代から2000年代にかけて、フラッシュメモリは通常のコンピュータ所有者によってリムーバブルフラッシュメモリカードの形で最も一般的に使用され、デジタルカメラやPDAに挿入されることがよくありました。フラッシュカードのいくつかの基本的な形式は、それらが導入された時期や最大容量など、次のとおりです。

• CompactFlash：1994年にSanDiskによって導入されました。最大512GBの容量が利用可能で、後でCF5.0で拡張されます。
• スマートメディア：1995年に東芝によって導入されました。最大容量は128MBでした。
• マルチメディアカード（MMC）：1997年にSanDiskとSiemensによって導入されました。最大512GBの容量が利用可能です。
• メモリースティック：1998年にソニーから発売されました。最大128MBの容量が利用可能です。
• Secure Digital（SD）：1999年にSanDiskによって導入されました。最大2GBをサポートし、拡張フォーマットは理論的には最大128TBをサポートします。
• xD-ピクチャーカード：2002年にオリンパスと富士フイルムによって導入されました。最大2GBの容量が利用可能です。
• XQDカード：2011年にソニーによって導入されました。最大4TBのデータ容量が利用可能です。
• CFexpress：2017年にコンパクトフラッシュ協会によって導入されました。最大4TBの容量が利用可能です。

SDHC、SDXC、MemoryStick Proなど、これらのタイプのメモリカードの一部は、新しい標準で拡張され、時間の経過とともに大容量をサポートします。一部のフラッシュカード形式には、miniSDやmicroSDなどのいくつかのサイズもあり、アダプターを使用することで相互に互換性を保ちます。

フラッシュメモリの寿命

フラッシュメモリは素晴らしいですが、無制限の寿命はありません。実際、失敗するまでに特定の回数だけ書き込むことができます。ただし、最近のフラッシュデバイスでは、書き込みサイクルの数が非常に多くなっています。

SDアソシエーションFAQによると、消費者向けSDカードの一般的な寿命は約10年です。ただし、これはカードの品質と使用条件によって異なる場合があります。

ソリッドステートドライブは、より継続的に使用できるように設計されているため、通常、フラッシュメモリカードよりも長持ちします。SSDを購入するときは、「TBW」または「テラバイトの書き込み」という数字を探してください。数値が大きいほど、ドライブに書き込まれるデータを時間の経過とともに処理でき、通常は長持ちします。一般的な家庭用コンピューターのユーザーであれば、書き込みが多すぎるためにSSDがクラッシュすることを心配する必要はありません。ただし、SSDは時々ランダムに失敗するため、常にバックアップを保持することを忘れないでください。安全を確保してください。