NANDフラッシュ

USBを抜いても発表スライドが残っている理由

発表用のスライドをUSBメモリに保存して、パソコンからサッと抜いてカバンにしまいます。数日後に学校や職場のパソコンに挿すと、ファイルはちゃんとそのまま残っていますよね。その間、この小さなスティックには一度も電気が通っていなかったのに、です。

中には、ごく小さなバケツがびっしり敷き詰められているとイメージするとわかりやすいでしょう。バケツが空なら「1」、水を入れたら「0」と判定します。逆のように思えるかもしれませんが、NANDではそう約束されています。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。

バケツの一つひとつを「セル」と呼びます。ここで水にあたるのが、電気を帯びたごく小さな粒（電子）です。セルを囲む壁がとても緻密に作られているため、一度入った粒は外へ逃げ出せません。

だからコンセントを抜いても、バケツの中の水はそのまま残ります。電気がなくても内容が消えないことこそが、この部品の最大の特長です。

水を入れたり空にしたりする「ルール」

バケツに水を入れるには、頑丈な壁を無理やり押し通して粒を押し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。逆に「読み取る」ときは、水が入っているかをサッと確認するだけなので、それほど力は要りません。

問題は、無理やり押し込むたびに壁が少しずつ傷んでしまう点です。同じバケツばかりに水を出し入れしていると、そこから先に水漏れが始まってしまいます。そこで、内蔵されたコントローラー（管理チップ）が書き込む場所をまんべんなく分散させながらやりくりしています。

空にするとき（データを消すとき）にもルールがあります。バケツを1個だけ選んで空にすることはできず、たくさんのバケツが束になった「区画（ブロック）」ごとまとめてひっくり返さなければなりません。ファイルを削除したあとに整理の時間がかかるのは、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び、空にし、データを移すといった家事をすべて自動でこなしてくれます。私たちはただファイルをドラッグ＆ドロップするだけでよく、中で起きている細かな苦労を気にする必要はありません。

もう少し正確に言うと

バケツをもっと無駄なく使う方法もあります。水が「あるかないか」だけでなく、水の「高さ」を何段階かに細かく分けて読み取るのです。1つのバケツで表現できる情報量が増えるため、同じ面積でもより多くのデータを詰め込めます。

ただし、代償もあります。水位を細かく分けるほど、わずかな水漏れでも値を読み間違えやすくなり、耐えられる書き換え回数（寿命）も短くなります。大容量とお手頃な価格、そして長く使える頑丈さの間でバランスを取って調整された結果が、今店頭に並んでいる製品たちです。

最後に、パソコンの中にある「RAM（メモリ）」と混同しがちです。RAMは電源が切れると水が一気に抜けてしまうバケツなので、「いま開いている作業」を一時的に広げておく場所です。一方のNANDフラッシュは水が残るバケツなので、データを長く保管しておく役目を担っています。