SSDはデータ書き込み回数により寿命が決まる理由

データ書き込み回数が多くなるほど電子を閉じ込めておくために必要な絶縁膜の劣化が進む

SSD には、浮遊ゲートと呼ばれる電子を閉じ込める場所があり、その場所に電子があるかないかでデータを記録します。

浮遊ゲートが電気を通す物に接していると、そこから電子が勝手に出てしまいデータを記録できません。そうならないように、浮遊ゲートは電気を通さない絶縁膜で守られています。

データを記録するためには、浮遊ゲートへ電子を出し入れする必要があります。電気を通さない絶縁膜で守られているのに浮遊ゲートへ電子を出し入れできる理由は、トンネル効果を利用しているからです。トンネル効果とは、ミクロの世界で見られる現象です。

目に見える大きさの世界では、物を壁にぶつけても壁を通り抜けることはできませんが、電子のようなミクロな粒子は壁にぶつけると、トンネル効果により壁を通り抜けることができます。

つまり、電子は壁となる絶縁膜を通り抜けることができますので、電子は絶縁膜で守られている浮遊ゲートへ達することができます。

データ書き込み時は、電子を浮遊ゲートへ出し入れするために電子が絶縁膜を通り抜けることになりますが、絶縁膜は電子が通る度に劣化していきます。劣化が進むと絶縁膜は絶縁体としての機能を果たさなくなってしまい、電気を通すようになります。

こうなると浮遊ゲートへ電子を入れても勝手に出てきてしまうようになり、データを記録できなくなります。データを記録できなくなれば、SSD は使い物にならず寿命に達したことになります。

このように SSD はデータ書き込み回数が多くなるほど絶縁膜の劣化が進みますので、データ書き込み回数により寿命が決まります。

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2019/03/20 更新