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フラッシュメモリの寿命(書込み回数)ってどのくらい?

ライターさん(最終更新日時:2013/2/11)投稿日:

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はじめに

フラッシュメモリのメディアが何種類かあります。SSD、USBメモリ、SDカード、CFカードなど(ほかにもいろいろなメモリカードがありましたが割愛します)があります。この使い方で、よく「フラッシュメモリの寿命」について質問される場合がありますので現時点(2012/7での技術と市場の状態)から言えることを書きます。

フラッシュメモリ寿命

フラッしメモリの寿命は? と聞く人がいます。フラッシュメモリを研究している人からの何万回とか何千回というのを聞いて、それを使っているたとえばUSBメモリについても同じと考え、どのくらい持つのかということで考えるとと思います。フラッシュメモリの構造(ナノの大きさレベル)と、商品になってからの寿命とは全くレベルが違っています。環境としてたとえると、病院の集中治療室と、交通量の多い道路どころの差以上にあります。そのなかでどのくらい持つかというのもあまり意味がないと思っています。実のところ、フラッシュメモリが壊れる原因とししては別な原因もかなり多く、交通量の多い道路で言えば、車が突っ込んできて壊れてしまう、近くで火事があって燃えてしまうなどがあるのと同じです。

フラッシュメモリの書き込み回数

フラッシュメモリの寿命を考える場合に、書き込み回数を挙げる人がいます。これも細かく数えても実のところのところあまり意味がありません。実際には、平均値などを使って実験室では行われています。下手すると、1回で壊れるものもあるし、20万回書いても壊れない場合もあります(大げさですけど)。これは、たとえば人間の場合、医学的にいくら生き延びても寿命は120歳くらいですが、平均寿命は0歳の平均余命となりますので、70~80歳くらいです。国が違えば、寿命も違います。この120歳というのをみなさんが聞いているわけじゃないと思っています。また、質問されて答えようとしても、どの国なのか(フラッシュメモリにとって過酷なのかどうか)もわかりません。よってこのようなことを聞いてもナンセンスなんです。

予備のメモリで寿命を延ばす工夫

PCで、CPUと直接(本当はチップセットを経由して)つながっているメモリは、予備というようなものがないため、メモリが壊れるとPC自体が起動しない、使えないなどが発生します。中には、多少データが壊れても自動的に修復する機能(ECC)を持っている賢いものもあります。
フラッシュメモリがそのままたとえばUSBメモリ(またはSDカード)に入っていると思っているかもしれませんが、そんなことはありません。USBのコントローラとフラッシュメモリの間にはメモリコントローラというがあります。(USBコントローラと一体化している場合もあります)
このメモリコントローラがいろいろな処理しています。この存在があるためのある意味で寿命を延ばす機能があります(悪い面も多少あります)。


しかしながら、このメモリコントローラが一番外部に近いと言いますか、外側とのインターフェースをつかさどることから、いろいろな外部からの問題によりこわれることがいいわけです。フラッシュメモリが壊れて使えなくなる前に、大体はこのコントローラが壊れてしまってというのが一番多いでしょう。

よくある機能

このメモリコントローラが何をしているかというのを説明します。絶対にある、またはこれしかないわけじゃないので、一般的に言われている機能です。
  1. 表示容量よりも少し多めにフラッシュメモリが入っていて、壊れたらその代替えとして使えるようにしている。よってたとえば4GBと書かれていても、数百MBほど(数パーセント)実際には入っていて、壊れた時に小出しにつかえるようになるけども、全体の量としては使えない。
  2. ウェアレベリング機能がある。以前これがうまく機能しないSSDなどがあってすぐに壊れるというのがありましたが、今は標準的に大体備わっています。これは、書き込み回数の平準化(つまり書き込み回数が偏らないようにする)というものです。この機能により、OS(またはファイルシステム)が頻度高く書き込む領域があったとしても、フラッシュメモリ全体で考えるとあまり偏ることがないようになっています。たとえば、同じところを100万回かきこんだとしても、そのフラッシュメモリの部分は書き込むたびに異なっていてそこまでの回数の書き込みが行われているわけではないということになります。

 

 壊れ方からの判断

SDカードでは、壊れ方として2種類あります。1つは、SDカードをカードリーダに差しても、SDカードが認識されないことと、もう一つ、SDカードを認識していても、LCCKスイッチがONになっているわけでもなく、書込みができなくなっていることです(またはフォーマットなどができないことは、書き込みができないこと意味します)。SDカード自体が認識されない状況はほぼ、コントローラが壊れていると思った方がよいでしょう。フラッシュメモリ自体がだんだん壊れてきて使えなくなってしまった状態が、この書込みができない(読み込みはできる)状況となります。私が知っている限り、フラッシュメモリが壊れて、書込みだけできなくなったという現象はめったにお目にかかりません。よくあるのが認識さないなどがほとんどです。

このようなことから、SDカードでは、フラッシュメモリの寿命うんぬんというよりも、コントローラが壊れやすいかどうかを考えるほうが必要と思います。

また、上記はUSBメモリでもいえることですが、USBメモリの品質は天と地くらいに開きがありますので上記の症状と壊れている原因が一致するとはかぎりません。

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