「マルチレベルセル」（MLC）は名称がやや紛らわしい。複数（マルチ）のbitであることに間違いはない。MLCは1つのメモリセルに2bitを格納するタイプだ。SLCのNAND型フラッシュメモリは1つのメモリセルで2つの状態しか表せないが、MLCのタイプは「00」「01」「10」「11」の4つの状態を表せる。MLCのタイプはデータの密度ではSLCのタイプより高くなるが、書き換え回数の限度はSLCのタイプより低く、エラーが発生する確率はSLCのタイプより高くなる。MLCのタイプでは、メモリセルの書き換え回数の限度は1万回程度だ。

　SLCのNAND型フラッシュメモリと比べてMLCのタイプは安価であることから、SLCのタイプよりも幅広い用途に適している。PCをはじめとした一般消費者向けの電子機器メーカーが、価格が安いことを理由にMLCのタイプを採用している。

　MLCのNAND型フラッシュメモリが採用されるのは一般消費者向けの製品だけではない。通常のMLCよりも性能を高めた「エンタープライズMLC」（eMLC）というタイプは、書き換え回数の限度が2～3万回と通常のMLCのタイプの2倍以上になり、より厳しい要件を満たせる。価格面ではSLCのタイプほど高額にはならない。

トリプルレベルセル（TLC）

　「トリプルレベルセル」（TLC）のNAND型フラッシュメモリは1つのメモリセルに3bitを格納する。1つのメモリセルで「000」「001」「010」「011」「100」「101」「110」「111」の8つの状態を表すことができる。TLCのタイプはSLCやMLCのタイプよりも安価で、MLCのタイプと同様に一般消費者向けの製品に適している。TLCは「MLC-3」や「3bit MLC」などと呼ばれることもある。

　TLCのNAND型フラッシュメモリはデータの密度がSLCやMLCのタイプより高いためbit単価が低くなるが、パフォーマンスや耐久性、信頼性はSLCやMLCのタイプに劣る。メモリセルを積層する3次元（3D）構造のNAND型フラッシュメモリが登場したことで、TLCのタイプの用途は企業向けにも可能性が広がっている。3D構造にすることで微細化の工程に余裕を持たせることができるため、耐久性や信頼性を高めることが可能になるからだ。

クアッドレベルセル（QLC）

　「クアッドレベルセル」（QLC）のNAND型フラッシュメモリは1つのメモリセルに4bitを格納する。SLCやMLC、TLCのタイプよりも安価である一方、耐久性は低くデータ書き換え回数の限度はSLC、MLC、TLCのタイプよりも少なくなる。QLCのタイプが開発されたのは、フラッシュストレージを大容量化するためだ。

　QLCのNAND型フラッシュメモリはデータ読み出しの多い用途に適している。例えば深層学習を含む機械学習などの人工知能（AI）技術を利用する場合だ。データ書き換え回数の限度は、現状では1000回に満たないため、データ書き込みの回数が多くなるアプリケーションには向いていない。MLCのタイプと同様、3D化が実現したことで、QLCのタイプも耐久性を高めることが可能になった。ただし、それでもデータ書き換えの限度は1000回ほどだ。

3D

　2次元（2D）のNAND型フラッシュメモリの構造が1層であるのに対し、3D構造のNAND型フラッシュメモリは垂直方向に複数のメモリセルを積層する。3D構造は一般的にMLC、TLC、QLCのタイプに使用されている。2D構造と比較した場合の3D構造の利点は、物理的なスペースを有効に利用して、はるかに高いデータの記憶密度を実現できる点にある。データの密度を高めることでGB単価を低く抑えることができる他、消費電力を抑制できる。データ書き込み時の性能を高めることも可能だ。

　一方で3D構造のNAND型フラッシュメモリには短所もある。2D構造のNAND型フラッシュメモリと比較して製造工程が増えるため、生産コストが多くかかってしまうことだ。3D構造のNAND型フラッシュメモリは2D構造のNAND型フラッシュメモリと同じ用途に使用できるが、実際に採用するかどうかは要件や予算次第となるだろう。