NAND／NORフラッシュメモリの違いと記録方式を分かりやすく解説：知っておきたいフラッシュメモリ（2/4 ページ）

今回はフラッシュメモリの基本的な仕組みやNAND／NOR型の違い、記録方式など網羅的に解説します。

[リョーサン]

2. データ保存に優れるNAND型フラッシュメモリ

　NAND型フラッシュメモリは、書き込み速度が速く、高集積化によって大容量かつ安価に製造できる点が最大の特徴です。そのため、SSDやUSBメモリ、SDカード、スマートフォンのストレージといった、大量のデータを保存する用途で広く採用されています。

　NOR型とNAND型ではコントローラーも異なるため、マイコンなどに接続する際はNANDコントローラーが搭載されているかにも注意する必要があります。多くのマイコンではNANDコントローラーが非搭載のため、ファームウェア格納用途にNOR型が使用されます。

　NANDコントローラーを搭載した製品ではNOR型にファームウェア、NAND型にデータと使い分けられていましたが、スマートフォンの様に大容量を必要とするOSを搭載した製品ではNAND型にファームウェア、データの両方を格納するような使い方もされています。

Serial NANDフラッシュメモリ

　Serial NANDフラッシュメモリは、シリアル（逐次）方式でデータの読み書きを行うフラッシュメモリです。採用するNAND型はシーケンシャルアクセスに優れており、データを順番に読み書きするのに適しています。

　Serial NANDの利点は、読み出し、書き込み、消去速度が比較的速いことです。また、Serial NORに比べて大容量化が可能で、数十MBから数GB程度の容量を持つ製品が多く存在します。そのため、データストレージや組み込み機器のデータ保存など、大容量データの保存に適しています。

　ICとしての製品ではeMMCやUFSなど大容量・高速なものが登場しており、スマートフォンなどに搭載されています。NANDフラッシュメモリを搭載したストレージ製品（SDカード、SSD）もあり、PC・スマホ・ゲーム機などで広く普及しています。

3. プログラム実行に適したNOR型フラッシュメモリ

　NOR型フラッシュメモリは、NAND型に比べてデータの読み出しが高速で、バイト単位での正確なアドレッシングが可能です。この特性から、ルーターやプリンタなどの周辺機器、あるいはPCのBIOSといった、信頼性が高く、プログラムコードを直接読み出して実行する必要がある組み込みシステムで主に利用されます。

　ただし、書き込み速度は遅く、回路構造が複雑なため大容量化には向きません。そのため、コストもNAND型に比べて高価になる傾向があります。NORフラッシュメモリの中でも代表的な種類を紹介します。

Serial NORフラッシュメモリ

　Serial NORフラッシュメモリは、シリアル方式でデータの読み書きを行います。構造がNOR型である点が大きな特徴です。NOR型はランダムアクセスに優れており、データの特定の位置に直接アクセスできるため、プログラムの実行に適しています。この特性から、BIOSやファームウェアなど、頻繁に読み出す必要のあるコードの保存によく用いられます。

　読み出し速度は比較的速いものの、書き込みや消去速度は遅いという特徴があります。また、容量は比較的小さく、数MBから数百MB程度が一般的です。ピン数が少ないため、小型化にも貢献できます。

　近年では通常のSPI（データ線はMISO, MISOの送受信各1本）から、Quad SPI（データ線を送受信兼用4本に拡張）やOctal SPI（データ線を送受信兼用8本に拡張）の様に、アクセス速度の向上が図られています。

Parallel NORフラッシュメモリ

　Parallel NORフラッシュメモリは、パラレルIF（SRAM IF：アドレスバス＋データバス）でデータの読み書きを行うフラッシュメモリです。構造はNOR型であり、Serial NORと同様にランダムアクセスに優れています。

　Parallel NORの最大の特徴は、読み出し速度が非常に速いことです。しかし、書き込みや消去速度は遅く、容量は比較的小さいという点はSerial NORと共通しています。インタフェースには多数の信号線を使用するため、ピン数が多くなるというデメリットがあります。

　かつては広く使用されていましたが、Serial NORフラッシュメモリの登場により、現在は使用頻度が減っています。より少ないピン数で同様の機能を実現できるSerial NORの方が、小型化やコスト面で有利なためです。