ตั้งแต่แฟลชไดรฟ์ที่ห้อยอยู่บนพวงกุญแจไปจนถึงชิปที่มองไม่เห็นที่ซ่อนอยู่ในโทรศัพท์มือถือทุกเครื่องและ SSD ทุกเครื่อง หน่วยความจำแฟลช NAND ได้เสร็จสิ้นการอัพเกรดที่มองไม่เห็นมาเป็นเวลานานแล้ว มันอาศัยเซลล์หน่วยความจำที่เก็บประจุในชั้นฉนวนเพื่อบันทึกข้อมูล มันจะไม่หายไปแม้ว่าจะปิดเครื่องแล้วก็ตาม มีขนาดเล็กและมีความจุมาก จึงสามารถบรรจุลงในอุปกรณ์ต่างๆ เช่น SSD, สมาร์ทโฟน และการ์ดหน่วยความจำ
อย่างไรก็ตาม เทคโนโลยีนี้มีข้อบกพร่องโดยธรรมชาติสองประการตั้งแต่เริ่มต้น: ต้นทุนต่อความจุต่อหน่วยสูงกว่าฮาร์ดไดรฟ์แบบเดิม มันจะเสื่อมสภาพหลังจากเขียนและลบหลายครั้งเกินไป และความเร็วช้ากว่า RAM ของระบบมาก ผู้ใช้ส่วนใหญ่จะไม่สังเกตเห็นปัญหาเหล่านี้ และเหตุผลก็คือ อุปกรณ์จัดเก็บข้อมูลสมัยใหม่ใช้เวลาส่วนใหญ่ในการทำความสะอาดเบื้องหลังของหน่วยความจำแฟลช
การซ้อน 3D และ QLC ช่วยลดต้นทุนโดยแลกกับความทนทาน
NAND สามารถบรรลุความหนาแน่นกระแสได้โดยการอาศัยโครงสร้าง 3D NAND ของเซลล์หน่วยความจำที่เรียงซ้อนในแนวตั้ง ควบคู่ไปกับการออกแบบ TLC และ QLC เพื่อให้เซลล์หน่วยความจำแต่ละเซลล์สามารถจัดเก็บข้อมูลได้สามหรือสี่บิต วิธีการนี้ช่วยลดต้นทุนต่อความจุต่อหน่วยได้อย่างแท้จริง และยังช่วยให้ SSD ไม่ต้องพึ่งพาดิสก์แบบหมุนและหัวอ่าน-เขียนอีกต่อไป ความเร็วการบูตและความต้านทานแรงกระแทกได้รับการปรับปรุงเช่นกัน ใครก็ตามที่เปลี่ยนมาใช้ SSD จะจำได้ว่าหลังจากบูตเครื่องแล้ว คอมพิวเตอร์ไม่จำเป็นต้อง "ขยายพันธุ์" เป็นเวลานานก่อนที่จะเปิดเบราว์เซอร์ได้
อย่างไรก็ตาม จำนวนการเขียนและการลบที่แต่ละเซลล์หน่วยความจำสามารถทนได้นั้นมีจำกัด ยิ่งคุณอัดบิตเข้าไปมากเท่าใด ค่าเผื่อข้อผิดพลาดระหว่างช่วงแรงดันไฟฟ้าก็จะยิ่งแคบลง ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไม QLC NAND จึงมีความทนทานและประสิทธิภาพต่ำกว่าการออกแบบที่เรียบง่ายกว่า ชื่อเก่า "flash read-only memory" จริงๆ แล้วทำให้เข้าใจผิดเล็กน้อย เนื่องจากหน่วยความจำแฟลชสามารถลบและเขียนใหม่ได้
ตัวควบคุมจะลดปัญหาการสึกหรอให้เหลือน้อยที่สุดให้อยู่ในระดับที่ผู้ใช้มองไม่เห็น ผ่านการปรับระดับการสึกหรอ การแก้ไขข้อผิดพลาด การเปลี่ยนบล็อกที่ไม่เสถียร และการรักษาความจุสำรอง TRIM และกลไกการรวบรวมขยะจัดการกับนิสัยแปลกๆ ของ NAND อื่นๆ ข้อมูลสามารถเขียนเป็นหน่วยหน้าที่เล็กกว่าได้ แต่การลบสามารถทำได้ในหน่วยบล็อกที่ใหญ่กว่า Samsung ให้การรับประกันความจุในการเขียนห้าปีหรือ 600TB สำหรับ 1TB 990 Pro แต่ไม่ได้หมายความว่าฮาร์ดไดรฟ์จะได้รับการคืนเงินหากมีความจุถึง 600TB Samsung ไม่ได้ระบุอย่างชัดเจนถึงการสิ้นสุดอายุการใช้งาน - ข้อมูลสำคัญยังคงต้องมีการสำรองข้อมูล
ความทนทานสามารถชดเชยได้ด้วยอัลกอริธึม แต่ราคาไม่สามารถชดเชยได้
เมื่อเทียบกับปัญหาเรื่องการสึกหรอ ราคา ถือเป็นข้อบกพร่องของหน่วยความจำแฟลชที่ปกปิดได้ยากกว่า ฮาร์ดไดรฟ์แบบเดิมยังคงเป็นตัวเลือกที่ถูกกว่าและมีความจุสูงในสถานการณ์ต่างๆ เช่น การสำรองข้อมูลและไลบรารีสื่อขนาดใหญ่ที่ไม่ต้องใช้ความเร็วสูง ตามการคาดการณ์ของ TrendForce ราคาตามสัญญา NAND จะเพิ่มขึ้น 70% ถึง 75% ในไตรมาสเดียวในไตรมาสที่สองของปี 2026 และจะเพิ่มขึ้นอีก 10% ถึง 15% ในไตรมาสที่สาม นี่เป็นเพราะอุปทานที่ตึงตัวและความต้องการ AI และศูนย์ข้อมูลที่เพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง
เนื่องจากข้อบกพร่องของหน่วยความจำแฟลชเหล่านี้ บางคนจึงคิดจะเปลี่ยนใหม่จริงๆ หน่วยความจำแบบเปลี่ยนเฟส (Phase-change memory) ถือเป็นทางเลือกที่มีศักยภาพตั้งแต่ต้นปี 2549 ต่อมา Intel ได้เปิดตัว Optane ซึ่งก็พยายามจะติดอยู่ระหว่าง DRAM และ NAND โดยเน้นที่ความเร็วและความทนทานมากกว่า NAND แต่ Intel เริ่มปิด Optane ในปี 2565 การวิจัยเกี่ยวกับ MRAM หน่วยความจำเฟอร์โรอิเล็กทริก ฯลฯ ยังคงดำเนินอยู่ แต่ไม่มีผู้สมัครใดที่จะแทนที่ NAND เป็นที่จัดเก็บข้อมูลหลักได้อย่างแท้จริง ในขณะเดียวกัน จำนวนเลเยอร์ใน 3D NAND เชิงพาณิชย์มีเกิน 300 เลเยอร์ และเห็นได้ชัดว่าเทคโนโลยีนี้ไม่มีแผนที่จะหยุด
