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QLC フラッシュ

QLC フラッシュとは

クアッドレベル・セル（QLC）フラッシュは、容量が最適化されたNAND型メモリテクノロジーを採用し、ハード・ディスク・ドライブ（HDD）と同等、もしくはそれ以上のテラバイト単価を可能にします。QLC は 1 つのセルに 4 ビットを格納し、大容量の NVMe の性能を実現します。

QLC、SLC、MLC、TLC の比較

QLC フラッシュは、NAND 型フラッシュ・デバイス内で 1 つのセルに格納できるビット数を多くしようとする長年の傾向の最新型です。テクノロジーの進化の概要：

シングルレベル・セル（SLC）フラッシュ：1 つのセルに 1 ビットを格納、電荷量は 2 段階
マルチレベル・セル（MLC）フラッシュ：1 つのセルに 2 ビットを格納、電荷量は 4 段階
トリプルレベル・セル（TLC）フラッシュ：1 つのセルに 3 ビットを格納、電荷量は 8 段階
クアッドレベル・セル（QLC）フラッシュ：1 つのセルに 4 ビットを格納、電荷量は 16 段階

このように、1 つの NAND 型セルに格納できるビット数が 1 つ増えるごとに、電荷量が 2 倍になります。1 つのセルに格納可能なビット数が増えるとき、容量と複雑さの間には常にトレードオフが存在します。

読み取り/書き込み時に、複数の電荷量を制御することで複雑さが増すため、より優れた電力精度が必要です。実際には、NAND 型デバイスの性能や寿命の低下につながる場合があります。

NAND の耐久性については、プログラム／消去（P/E）サイクルで計算できます。メーカー各社では現在、P/E サイクル数が 1,000 の QLC フラッシュを生産可能です。一方、SLC フラッシュの P/E サイクル数は 100,000 で、大きな差があります。

性能と耐久性には関連性があります。QLC フラッシュは、それでも HDD よりはるかに高性能で、QLC の耐久限度に対処する回避策があります（例：SLC フラッシュをキャッシュとして使用）。TLC の発売当初にも同様のトレードオフにより普及が遅れていましたが、技術の進歩に伴い、今ではほとんどのエンタープライズ・フラッシュ・ストレージ・アレイが TLC NAND で高性能、高信頼性、高速性を実現しています。QLC フラッシュの出現とともに、HDD ストレージ・アレイと同等、もしくはそれ以上の容量当たりのコストで、オール・フラッシュ・ストレージの速度を達成できるようになりました。

QLC フラッシュのメリット

QLC フラッシュ・メモリの一般的なメリット：

読み取り中心のワークロードにかかる総所有コスト（TCO）を削減
データ・センターのフットプリントを削減
オールフラッシュの高速性を実現しつつ、容量も大幅に増大

QLC フラッシュとしてピュア・ストレージが選ばれる理由

ピュア・ストレージの FlashArray//C は、他のストレージ・ベンダーと異なり、フラッシュ SSD モジュールを使用していません。ピュア・ストレージの DirectFlash® モジュールにより、ロー・フラッシュは NVMe 経由で直接接続できるようになるため、低遅延、高スループットを実現します。これにより、FlashArray//C は QLC フラッシュ・モジュールの性能を最大限に引き出し、かつ、ハイブリッドおよび HDD ストレージ・アレイに匹敵する容量コストを可能にしています。

FlashArray//C を使用するその他のメリット：