NANDフラッシュ

発表資料をUSBメモリに入れて、パソコンからスッと抜いてカバンにしまいます。数日後、学校のパソコンに差し込むと、ファイルはそのまま入っていますよね。その間、この小さなスティックには電気が一度も入っていなかったのに、です。

中には、とても小さなバケツがぎっしり並んでいると考えるとわかりやすいです。バケツが空なら1、水を入れたら0です。逆のように思えますが、NANDではそう決めています。パソコンが扱う文字や写真は、結局この1と0の並びです。

バケツ1つ1つを「セル」と呼びます。ここで水にあたるのは、電気を帯びた小さな粒です。セルを囲む壁がとても緻密なので、粒は外に抜け出せません。

だからコンセントを抜いても、バケツの水はそのまま残ります。電気がなくても中身が消えないことが、この部品のいちばんの特徴です。

バケツに水を入れるには、緻密な壁を押し開けて粒を送り込まなければなりません。そのため、データを書き込むときは、普段より強い電気をかけます。読み出すときは、水が入っているかどうかをそっと確かめるだけなので、ずっと力が少なくてすみます。

問題は、無理に押し込むたびに壁が少しずつ傷むことです。同じバケツにばかり水を入れたり出したりしていると、そのバケツから先に漏れはじめます。そこで、中にある管理チップが使う場所を順番にまんべんなく回しながら使い分けています。

空にするときにもルールがあります。バケツを1つだけ選んで空にすることはできず、複数のバケツがまとまった1区画を丸ごと空けなければなりません。ファイルを消したあとも片付けに時間がかかるのは、こうした事情があるからです。

この管理チップが、バケツを選んだり、空にしたり、中身を移したりする仕事を引き受けてくれます。私たちはファイルをドラッグして置くだけでよく、中で何が起きているかは気にしなくて大丈夫です。

バケツをもっと上手に使う方法もあります。水があるかないかだけを見るのではなく、水位をいくつかの段階に分けて読み取るのです。1つのバケツに入る情報が増えるので、同じ大きさでもっと多くのデータが入ります。

ただし、代償もあります。水位を細かく分けるほど、水が少し漏れただけで値を読み間違えやすくなり、使える回数も減ってしまいます。大容量と長持ちの丈夫さの間でバランスをとった結果が、いま売られている製品です。

最後に、パソコンの中のRAM(メインメモリ)と混同しやすい点です。RAMは電源が切れると水がすべて漏れてしまうバケツで、いま行っている作業をひとときだけ置いておく場所です。NANDフラッシュは水が残るバケツなので、長期保存を受け持ちます。