SSDの選び方：SLC、MLC、TLC、QLC、PLCの違いを解説

SSDの選び方でぜひ知っておきたい、NANDフラッシュメモリの種類について解説します。

現在は「TLC」「QLC」が主流で、以前は「SLC」「MLC」が占めていました。本記事では、5種類のメリットや弱点について、PC初心者にも分かりやすく解説です。

（公開：2017/07/05 | 更新：2020/09/08）

SSDの中身「NANDフラッシュメモリ」

SSDは主に3つの部品で構成されます。写真に示したとおり、左から順番に「コントローラ」「DRAMキャッシュ」、そして本題の「NANDフラッシュメモリ」です。

「コントローラ」はザックリと言えば、SSDの基本的な処理をこなす「CPU」です。スペックシートに掲載されるシーケンシャル性能、耐久性（TBW）、動作温度など。主要なスペックはだいたいコントローラで決まります。

「DRAMキャッシュ」は、低速化してしまったSSDの性能を手っ取り早く底上げするために使われます。ちなみに、格安SSDはコストカットのためにDRAMキャッシュを省略しているので、使い方によってHDD以下の性能に落ち込む場合があります。

データの貯蔵庫「NANDフラッシュメモリ」

本題の「NANDフラッシュメモリ」は、いわゆる「データの貯蔵庫」です。

NANDフラッシュメモリ上には無数の「セル（Cell）」と呼ばれる小さな箱があり、その小さな箱の中に「0」と「1」を使って、データを記録します。

セル（箱）が多いほど容量も大きくできる

「SSDの大容量化」の基本は、とにかくセル（箱）をたくさん作ること。しかし、ただ箱を増やすだけではNANDフラッシュメモリの面積が大きくなるだけで、とても一般人が買える値段まで低コスト化ができません。

技術者たちが解決策を色々と考えた結果、ザックリ3つの方法が考えられました。

• 箱のサイズを小さくする（プロセスの微細化）
• 箱を横だけでなく垂直に重ねる（3D NAND技術）
• 1つの箱にデータをたくさん入れる（マルチレベルセル）

セル1つあたりの大きさを小さくして、同じ面積でも大容量を目指すのが「プロセスの微細化」です。

途中までは上手く行っていた方法ですが、プロセスの微細化は年々難易度が増していて、コストとの釣り合いが取りにくい状況に陥ります。

東芝メモリが考案、サムスンが一般ユーザー向けに一気に普及を進めたのが「3D NAND」技術です。

箱を小さくするのが難しいなら、いっそのこと横方向だけでなく垂直方向にもセルを重ねてしまえば解決。ゴリ押しなアイディアですが現在も有効な方法で、各社「うちは96層」「こっちは144層だよ」と、ビルの高さで競争してます。

3D NAND技術と並行して現在も競争が続いている大容量化の方法が、1つの箱にデータをたくさん入れる「マルチレベルセル技術」です。

セル（箱）には本来「0」と「1」の2つの数値でしかデータを記録できません。しかし、コントローラの技術進化やNANDフラッシュメモリの製造技術が発展した結果、1つの箱にもっとたくさんのデータを記録できるように。

マルチレベルセルが1段進むだけで、記録できるデータ量は2倍に倍増です。2段進むと4倍、3段で8倍へと倍々ゲーム※でSSDの大容量化が可能な、革新的なやり方です。

では「マルチレベルセル」を段階ごとに解説していくよ。

マルチレベルセルは現在「5段階」まで

2020年時点で、マルチレベルセル技術は5段階まで来ました。

SLC、MLC、TLC、QLC、そしてPLCについて。それぞれのメリット・短所を順番に解説します。

SLC：シングルレベルセル

SLC（シングルレベルセル）は、もっともシンプルなタイプです。

箱に入れるデータは「0」と「1」の2つだけ。非常に扱いやすく、超高速な記録スピードを維持したまま極めて正確な記録を可能にします。

一般ユーザーが使うには、SLC NANDは完全にロマン枠です。そもそもSLC NAND採用SSDが少ない上に、価格があまりにも高すぎて手が出せません。

SLC NAND採用「983 ZET」を使ってみた

あと･･･いくら性能が良くても実際に使ってみるとイマイチ体感しづらい、という問題もあります。容量960 GBで約20万円に見合った性能か、と言われると首を縦に振りにくいです。

取り柄の耐久性（10000回以上の書き換え回数）も、結局のところ経年劣化には勝てない※残酷な現実が待っており、SLC NANDの存在意義はかなり薄れています。

※Googleの研究によれば、SSDの故障にもっとも影響する要因は「温度」や「使い方」ではなく「使用時間」です。どれだけ高耐久でも経年劣化には勝てません。

MLC：マルチレベルセル（2-bit MLC）

MLC（マルチレベルセル、または2-bit MLC NAND）は、主に業務向けのプロ製品でよく使われています。

箱に入れるデータはSLCの2倍になり、「00」「01」「10」「11」の4つを使って記録します。SLC NANDとほぼ同じ性能を維持しつつ、価格は半額以下です。

常に安定した性能と、過酷な使い方に耐えられる高い耐久性がMLC NANDの大きなメリット。価格はまだまだ高いですが、SLC NANDの半額以下で一般ユーザーでも十分に手が届きます。

TLC：トリプルレベルセル（3-bit MLC）

TLC（トリプルレベルセル、または3-bit MLC NAND）は、今のところコンシューマ向けSSDでもっとも普及しているNANDタイプです。

箱に入れるデータはSLCの4倍にまで増え、「000」や「011」など8段階のビットでデータを記録します。

TLC NAND採用SSDは製品ラインナップがとても豊富で選びがいがあります。裏を返せば「HDD以下のゴミ」から「MLC並の一級品」まで色々とあるわけですが、自作ユーザー的には楽しいです。

平均的な性能としては、読み出し速度はMLC NANDに匹敵します。書き込み速度はキャッシュが効いている範囲なら、MLC NANDクラスの製品もあります。でも所詮はTLC NANDで、キャッシュが切れると一気に性能が落ちます。

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TLC NANDの詳しい性能については、当ブログちもろぐのSSDレビューで確認してください。製品によってホントに性能がガラッと変わります。

QLC：クアッドレベルセル（4-bit MLC）

QLC（クアッドレベルセル、または4-bit MLC NAND）は、2019年頃からコンシューマ向けに普及し始めた4段目のマルチレベルセルです。

箱に入れるデータはSLCの8倍で、「0000」「0001」「0010」などなど16段階のビットを使ってデータをぎっしり記録します。あまりにも詰めすぎて、性能は過去最悪です。

QLC NANDのアピールポイントは「TLC NANDの半額以下」だったのに、いざ製品が登場するとTLC NANDとあまり変わらない価格にガッカリです。

性能はおおむね劣化し、耐久性能も半分以下。キャッシュが効いている範囲ならTLC並の性能ですが、キャッシュが切れると一気にHDD以下の性能に劣化します。

あまりにも弱点が多いにも関わらず、値段がTLCとほとんど変わらないのが最大の問題点です。1 TBモデルが5000 ～ 6000円まで値下がりしたら、ゲーム用SSDにちょうど良いと思います。

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今のところ、PS4用に使うくらいしか用途がないです。

PLC：ペンタレベルセル（5-bit MLC）

PLC（ペンタレベルセル、または5-bit MLC NAND）は、QLCをさらに進化させた5段目のマルチレベルセルです。

箱に入れるデータはSLCの16倍で、「00000」「00001」「00100」など、32段階ものビットを使ってデータを超過密に記録。実用化されれば、QLCをさらに下回る性能になります。

2020年時点で、PLC NANDはまだ研究段階です。

マルチレベルセルの進化にともない、性能は劣化し、価格は安くなりました。おそらく5段目のマルチレベルセル「PLC」も、実用化されればQLC以下の最悪な性能と･･･QLCより安い価格を実現するはずです。

まとめ：TLC NANDが無難な選択

2020年時点で、コンシューマ向けのSSDで普及しているNANDタイプは「TLC（トリプル）」か「QLC（クアッド）」です。

そして詳しく解説した通り、QLCはまだ発展途上で価格も言うほど安くないため、SSDを選ぶ場合は実質的に「TLC NAND」1択と言っていい状況です。

TLCの1つ上位にあたる「MLC」は一般用途向けではなく、4K ～ 8K動画編集など過酷なワークロードに適したNANDタイプで、普通はあまり選択肢に入れる必要はありません。

最近はTLC NANDの技術進化に伴い、まるでMLC NANDかのような性能を見せるTLC NAND採用SSDもありますので、なおさらMLC NANDの立場は苦しいです。

「TLC」タイプでおすすめなSSD

Samsung 860 EVO M.2（500GB）

Samsung / NAND : 第4世代V-NAND（64層TLC） / 容量 : 500GB / 耐久性 : 300TBW / 保証 : 5年

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SATA接続のTLC NAND SSDで筆者イチオシは「Samsung 860 EVO」です。コンポーネントはすべてSamsung純正で統一され、極めて高い信頼性が大きな魅力。

性能はSATA SSDの中でどんぐりの背比べ状態ですが、一応860 EVOがトップクラスです。製品保証も5年あるし、とりあえず迷ったら「860 EVO」で間違いなし。

Samsung 860 EVOをレビュー

WD Blue SN550（1TB）

Western Digital / NAND : KIOXIA製96L TLC NAND / 性能 : 最大2400 MB秒 / 容量 : 1TB / 耐久性 : 600 TBW / 保証 : 5年

• パソコン工房
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• TSUKUMO

PCIe接続（NVMe SSD）でコスパ最高は「WD Blue SN550 NVMe」です。860 EVOと同価格ながら、読み込みは2400 MB/s、書き込みは1 TBモデルで1950 MB/sを叩き出します。

WD Blue SN550をレビュー

SSDを何十台もベンチマークしてきた、筆者やかもちのおすすめSSDまとめは↓こちらの記事をどうぞ。

【2020年版】おすすめなSSD「10選」

「MLC」タイプでおすすめなSSD

Samsung 970 Pro（1TB）

Samsung / NAND : Samsung製64層MLC / 容量 : 1 TB / 耐久性 : 1200 TBW / 保証 : 5年

• Amazonで探す

MLC NANDといえば「Samsung 970 Pro」がベスト。どれだけ書き込んでも落ち込まない、極めて一貫した性能が最大の魅力です。耐久性も1 TBモデルで1200 TBWも確保され、過酷なワークロードに耐え抜きます。

「SLC」タイプは「Optane」に脅かされる？

インテルが次世代メモリ「Optane Memory」を投入して以降、SLC NAND SSDの立場は大きく脅かされています。

コンシューマ向けで最高性能のSLC NAND SSD「983 ZET」ですら、「Intel Optane 905P」の異次元クラスのレイテンシと耐久性能には届かないです。価格も厳しい戦いを強いられ、最強争いはOptane一強です。

SLC NAND vs Optane SSD【ベンチマーク比較】

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