kfujitoの徒然（ｂｙ浮沈子）

今更聞けない：フラッシュメモリ：HDDの代替か


（フラッシュメモリ）
https://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%95%E3%83%A9%E3%83%83%E3%82%B7%E3%83%A5%E3%83%A1%E3%83%A2%E3%83%AA

改めて聞かれて、どういう仕組みなのかを即答できなかったので調べた。

「浮遊ゲートMOSFETと呼ばれる半導体素子を利用し、浮遊ゲートに電子を蓄えることによってデータ記録を行う不揮発性メモリである。」

「構造が簡素化し、価格が低下したため、不揮発性半導体メモリが爆発的に普及するきっかけとなった。」

パソコンからUSBメモリ、スマホからSDカードと、日ごろお世話になっている記憶媒体の全てに採用されている。

ナンド型とノル型というトランジスタの種別、1セル当たりの格納ビット数の拡張（フローティングゲートに入れる電子の数を制御）などのバリエーションがある。

問題なのは、耐久性（寿命）だな。

「最も商業的に利用されるフラッシュ製品は、記憶の完全な状態の品質低下が始まる前までに、おおよそ100,000のP/Eサイクルに耐えるよう保証されている。」

「フローティングゲートに充電した電子によって情報を記憶するという構造のために、書き込まれたデータの保持期間は有限である。メーカーの公称値では、書き換えによって劣化していない状態（書き換え限度の10%以下）で3年以下（TLC/QLC）・5年（MLC）・10年（SLC）、書き換え限度まで達した状態から1年となっている。」

「NOR型であれば一般に20年程度の保持期間」

いずれにしても、有限であることに変わりはない。

「フラッシュメモリの記憶素子は、動作原理上絶縁体となる酸化膜が貫通する電子によって劣化するため消去・書き込み可能回数が限られており、記憶素子単体の書き換え寿命は短命なものではQLCが数十回程度、TLCが数百回程度でそれぞれ限界、長くてもMLCの場合で数千回程度、SLCの場合で数万回程度である。NOR型よりもNAND型の方が劣化が激しい。」

「書き込み可能回数を超えると、ストレージとして認識することができなくなったり、正常な記録ができなくなったり、正常に記録することができたとしても記録内容を維持することができず、記録した内容が壊れたり消えてしまったりする確率が上昇する」

やれやれ・・・。

グーグルのAIでは、以下のまとめが出る。

「AI による概要

詳細
フラッシュメモリ（SSDなど）はHDDの代替として広く利用されていますが、長期保存には向きません。SSDは書き込み回数や保持期間に限界があるため、データ消失のリスクがあります。長期保存には、LTOテープや光ディスク、クラウドストレージなどが適しています。

フラッシュメモリ（SSD、USBメモリなど）の長期保存における課題

寿命:
フラッシュメモリは書き込み回数に制限があり、データ保持期間も限られています。長期間放置するとデータが消失する可能性があります.
データ消失リスク:
放置するとデータが自然に消えたり、書き込みエラーが発生したりする可能性があります.

劣化:
フラッシュメモリは時間が経つと劣化し、データの破損につながる可能性があります.
長期保存に適したメディア

LTOテープ:
大容量かつ低コストにデータを長期保存できます。寿命も長く、30年～50年保存できます.

光ディスク:
フラッシュメモリに比べて寿命は長めですが、データ容量は限られています。適切なメディアとドライブの組み合わせが重要です.
クラウドストレージ:
オンラインでデータを保存できるため、データのバックアップや共有が容易です.

長期保存のポイント

バックアップ:
定期的にデータをバックアップし、異なるメディアに分散保存することで、データ消失リスクを軽減できます.

保管環境:
フラッシュメモリを保管する際は、高温多湿や直射日光を避け、衝撃から保護するなどの対策が必要です.
データの検証:
定期的にデータの検証を行い、データの破損がないか確認する必要があります.

まとめ
フラッシュメモリはHDDの代替として優れており、高速な読み書きが可能です。しかし、長期保存には向きません。長期保存には、LTOテープや光ディスク、クラウドストレージなど、寿命が長く、データ消失リスクが低いメディアを使用することをおすすめします。

生成 AI は試験運用中です。」

浮沈子的には、外付けのHDDを二重化（ミラー）して、不定期にバックアップしている程度だけど、その程度が現実的な気がする（目的や環境に依ります）。

業務で使っているわけじゃないから、最悪、パソコンが吹っ飛んでも、必要最小限のデータはバックアップから復元できるからな。

高速安価手軽で便利なフラッシュメモリだが、特性、限界（特に寿命）を踏まえて、適切なバックアップを整えておく必要があるようだ。

クラウドストレージが安価に利用できるので、そっちに保存しておくというのがこれからの主流になるんだろう。

ちょろっと調べた限りでは、年額１万２千円くらい払えば３TBくらい使えそうだ。

ネット経由で共有できたりする付加価値もあるから、それを考慮すれば安いかも知れない。

確認しておこう。

フラッシュメモリは万能じゃない（寿命が短い）。

適切な他の媒体と組み合わせて使うのが正しい。

バックアップは重要だな・・・。