QLC方式のNAND型フラッシュメモリベンダーは、読み込み中心のワークロード（アプリケーション）での利用に照準を合わせて自社製品を開発しており、TLC方式のNAND型フラッシュメモリを置き換えようとはしていない。目指すのはHDDの代替だ。Micron Technologyが両方の方式の製造を続けているのは、こうした背景がある。

　「TLC方式とQLC方式のNAND型フラッシュメモリは相互に補完できる」というのがMicronの見方だ。同社は、QLC方式はTLC方式とHDDの磁気ディスクの間の溝を埋められると考えている。データを読み込む際の消耗の影響は、磁気ディスクよりもNAND型フラッシュメモリの方が小さい。

　QLC方式あるいはTLC方式のNAND型フラッシュメモリに適したワークロードの特性については、さまざまなワークロードのI/Oに着目すると、さらに詳しく説明できる。

　Micronによると、データを集中的に書き込むワークロードについては、読み込みと書き込みの比率が、小規模またはランダムなデータ転送の場合はおおむね7対3、データを大規模かつ連続的に書き込むアプリケーションの場合は5対5に達するまでは、QLC方式のNAND型フラッシュメモリが適する。書き込み中心のワークロードについてはTLC方式のNAND型フラッシュメモリの方が適する。

　例外的に少数の大規模トランザクションが発生するワークロードの場合、動作保証期間中（標準的には5年）の1日当たりのストレージ書き込み回数（DWPD）が5～10回のフラッシュストレージが必要になる可能性がある。その場合は1つのメモリセル（データを読み書きする最小構成要素）に1bitを格納する「シングルレベルセル」（SLC）方式のNNAD型フラッシュメモリを積載したフラッシュストレージが適切だ。

　幸いなことに、急速に採用が進む比較的新しいワークロードは、データの書き込みに比べて読み込みの方が圧倒的に多い傾向がある。以下にその例を挙げる。

• 構造化データや非構造化データを一元的に格納する「データレイク」を使ったデータ分析アプリケーション
• 「Apache Hadoop」をはじめとする分散処理ミドルウェア
• ディープラーニング（深層学習）などの機械学習を使った人工知能（AI）アプリケーション
• リレーショナルデータベース管理システム（RDBMS）以外のデータベース管理システム（DBMS）である「NoSQL」
• 分散ストレージソフトウェア「Ceph」や分散ファイルシステム「GlusterFS」「Luster」などを使った大規模オブジェクトストレージ
• 映像などのデジタルコンテンツのストリーミング配信／コンテンツデリバリーネットワーク（CDN）

最適なシステム設計で性能向上が期待

　QLC方式のNAND型フラッシュメモリは、大容量データを連続的に転送するワークロードに適している。だが小規模でランダムなI/Oが発生する一般的なDBMSのようなワークロードには適していない。この限界を回避するために、QLC方式を積載したストレージアレイの書き込みバッファ（一時的な記憶領域）として、不揮発性メモリとDRAMを混載したメモリモジュール「NVDIMM」（非揮発性DIMM）を利用する方法がある。小規模かつランダムに書き込むデータをいったんNVDIMMに蓄積し、その後ストレージアレイが各ストレージに連続的に書き込む。

　容量とビット当たりのコストに関して大きなメリットがあるQLC方式のNAND型フラッシュメモリは、TLC方式やSLC方式のNAND型フラッシュメモリと並んでデータセンターでの普及が予想できる。