NAND型とNOR型フラッシュメモリの違い：速度・容量・用途を比較
どちらも電源を切ってもデータが残るフラッシュメモリですが、セルのつなぎ方が違います。NOR型はセルを並列につなぐので、ランダムな読み出しが速く、プログラムをその場で実行できますが、1ビットあたりのコストは高くなります。NAND型はセルを直列につなぐので、同じ面積にたくさんのビットを詰め込めて安い一方、ページ単位での読み書きになり、誤り訂正も必要です。そのため、データの保存にはNAND型、ファームウェアの保存にはNOR型が使われます。
| 項目 | NAND型 | NOR型 |
|---|---|---|
| セルの接続 | セルを直列につないだストリングで、両端に選択トランジスタがある | セルをビット線に並列につなぐので、1つ1つのセルに直接アクセスできる |
| 読み出し | ページ単位(数KBずつ)で読む。最初のアクセスに数十マイクロ秒かかり、ランダム読み出しは遅い | バイトやワード単位で高速にランダムアクセスできる(数十ナノ秒程度) |
| 書き込み(プログラム) | ページ単位で書き込む。連続した書き込みのスループットは高い | 小さな単位で書き込む。大量のデータでは遅い |
| 消去の単位 | ブロック(数MB以上) | セクタ(一般に64〜128 KB) |
| 書き込みの仕組み | 書き込みも消去もファウラー・ノルドハイム(FN)トンネル現象 | 書き込みはチャネルホットエレクトロン注入、消去はトンネル現象 |
| 容量とコスト | 高密度で安い。3D NANDは数百層を積み重ね、TLC・QLCは1セルに3〜4ビットを記憶する | 低密度(1チップで数Gbitまでが多い)で、1ビットあたりのコストは高い |
| その場での実行(XIP) | できない。先にRAMへコピーする必要がある | できる。プロセッサがチップから直接プログラムを実行できる |
| 信頼性 | 不良ブロックやビット誤りが前提なので、強力なECC、不良ブロック管理、ウェアレベリングが必要 | ビット誤りが少なく、軽い誤り訂正で足りる |
| 書き換え寿命 | SLCで約10万回から、QLCでは約1,000回以下まで | 一般に約10万回 |
| 主な用途 | SSD、USBメモリ、メモリカード、スマートフォンのストレージ(eMMC、UFS) | 起動コードやファームウェア。BIOS/UEFI、マイコンのコード、車載・産業機器 |
数値は代表的な目安で、世代や製品によって異なります。