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フラッシュメモリ (flash memory)は、書き換え可能であり、電源を切ってもデータが消えない不揮発性半導体メモリ。フラッシュEEPROMまたはフラッシュROMとも言う。
EEPROMの 一種であるが、従来のEEPROMと違って1バイト単位の書き換えは出来ず、あらかじめブロック単位で消去してから書き込みを行う。消去・書き込みのため にVppとして別電源が必要なものと、単一電源で動作するものがある。最近では、3.3V単一電源のものが多く使われている。
一般にはROMに分類されるが、ROMでもRAMでもない存在として別に分類されている場合もある。
[編集] 種別
記憶セルを接続する構造によりNAND型フラッシュメモリとNOR型フラッシュメモリなどに分けられ、ともに元東芝の舛岡富士雄が発明した。その後インテルの開発により、NOR型が先行して市場に広がった。NAND型は、高集積化に向いていて、書き込みが高速な利点があるが、1バイト単位の書き込みはできず、ランダムアクセスによる読み出しが低速である欠点を持つ。NOR型は、1バイト単位の書き込みが可能で、高速にアクセス出来る利点があるが、書き込みは低速で、大容量化に劣る欠点を持つ。どちらの型も、数キロバイト～数十キロバイトのブロック単位でしか消去は出来ない。
NOR型は、マイコン応用機器のシステムメモリに適しており、従来から使用されていたROMを置き換える存在となった。ROMの交換で行われていたファームウェアの更新も、製品の筐体を開けることなく容易に行えるようになっている。NAND型は、データストレージ用に適しており、携帯電話、デジタルカメラ、デジタルオーディオプレーヤーなどの記憶媒体として近年広く普及しており、それによって価格も低下している。
[編集] 特性
フラッシュメモリはEEPROMで ある為、消去・書き込み可能回数が限られている（絶縁体となる酸化膜を、貫通する電子が劣化させる為だと言われる）。その回数は少ない物では 200～300回、コントローラチップを集積して消去・書き込みが特定ブロックに集中しないように改良された物でも数万回から数百万回が限度である（現在デジタルカメラ・パソコン用のフラッシュメモリは20～50万回ほど書き換え可能とされる）。その為RAMやハードディスクドライブなどに保存される事を前提として設計されている、書き換え頻度の高いデータベースや動作履歴などの保存の用途には適さないと言われてきた。しかし、ソフト的に書き換える部分を集中しないようにする工夫（ウェアレベリング）などが行われ、小容量のものであれば価格的な競争力も劣らなくなってきたため、ハードディスクの置き換えも視野に入ってきた（実際にHDDの代わりにフラッシュメモリを搭載したモデルも登場した。それ以外にもモバイルノートPCにユーザーが搭載した例も多い）。現在、有力視されているのは、バッテリー寿命を気にするノート型PCでハードディスクと組み合わせたハイブリッドシリコンディスクである。
初 期のフラッシュメモリは1セルあたりのbit数は1bitであった。この為、大容量化するとダイのサイズが大きくなり歩留まりが低下した。そこで 1セルあたりのbit数を増やす為、フローティングゲートに入れる電子の数を制御し、また読み出し時には電子の数を数える事で、1セルあたりのbit数を 増やした物が考案された。
前者をシングルレベルセル（SLC）、後者をマルチレベルセル（MLC）と呼ぶ。速度、書き込み可能回数の面に おいてはシングルレベルセルに優位性 があるが、マルチレベルセルはなによりも大容量化に優位性があり、これにより現在ではワンチップで1Gbitを超える製品が市販されている。
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