NANDの進化 - その意味

メモリ技術の変化と日常生活への影響を関連付けるのは多少困難です。このブログでは、マイクロンのNAND技術の最新の発展が増加し続けるストレージニーズの人間的要素を満たすのをいかに支援しているのかを明らかにしたいと思います。マイクロンが先日発表した業界初の64層3D NANDを採用した企業向けSSDを見ると、3D NANDがなぜ重要なのか不思議に思うかもしれません。

64層3D NANDの開発は、単一メモリチップで64ギガバイトを意味します。これは影響を評価する際に用いる視点によって異なった意味を持ちます。日常生活の中で、自撮りを行う人にとっては9000枚の写真をソーシャルメディアに投稿でき、家族で10時間分の思い出をHD動画に記録し、15000曲の音楽を再生できることを意味します。

3D NANDは革命的なストレージ技術であり、爪先ほどの小さなパッケージに64GBのストレージを収容できます。これは最初のNANDベースのUSBドライブが2000年に市場に登場したときには、メガバイト(MB)単位の容量だったことを考えると驚くべきことです。20年足らずの間にこの業界は目覚ましい技術発展を遂げ、現在USBフラッシュはMBではなくテラバイト(TB)で測られます。長年にわたって、この業界は電気回路の幅を世代ごとに縮小(ナノメートル - 10億分の1メートルで計測)することによって、ストレージ密度を上げ、GB当たりのコストを低減しました。縮小を続けてきたリソグラフィのスケーリングの限界が見えてきたことで、業界の各リーダーはGB当たりの相対コストを下げながら各デバイスの密度を増やすために新しい方式が必要となりました。NAND技術でこの動きを促進した最新のものは3Dスタッキング技術です。これにより層の上に層を積み上げる、いわばストレージの高層ビルを可能にしました。

不動産用語に例えてみると、単位面積当たりの人口密度を高くするために、道路を縮小したり、区画あたりの戸数を増やしたり、さらには高層ビルを建てたりするようなものです。 また、NANDデザインの改善を継続するために、論理回路と周辺回路を構築するための新方式が3D NAND製品に導入されました。「CMOS under the array」として知られるもので、マイクロンはこの技術を 3D NANDに追加しました。これは今日の市場において平方ミリメートル当たりで最も高い密度と効率的なGBを実現する主要な要因として登場しました。大都市間の人の移動に欠かせない現代の地下鉄システムと同様に、マイクロンはストレージアレイの下部空間を利用して、シリコン片当たりのビット数を増やすのに必要な物理的な面積全体を縮小しました。

大事なことを言い残しましたが、さまざまなNANDデバイスで一貫して測定される重要な性能メトリックスのひとつはプログラミングスループットで、秒当たりのMB/sで測定されます。この点で性能を改善するために、マイクロンは、ホストがデバイスを非常に効率的にプログラムし、データスループットを向上させることができるクワッドプレーンNANDアーキテクチャに取り組んでいます。NANDデバイスを洗車に例えて、プレーン数が自動車を出し入れするのに使用可能な洗車区画数に等しいとすると、マイクロンはNANDデザインにおける追加プレーンによってより多いベイを追加しました。洗車におけるベイまたはNANDのプレーンのいずれの場合でも、これは洗車での車、NANDでのデータのスループットを増やすうえで論理的な方法です。

Evolution of NAND

個人向け、法人向け、モバイル向けおよびデータセンター向けのアプリケーションにおいて常に増加するストレージのニーズによって、この技術は疑いもなく市場ニーズを満たすために将来も進化し続けます。マイクロンは引き続き革新的な方法を見つけ出し、NANDのストレージ容量を増加し、各デバイスの性能を改善し、そのうえNANDの効果的な実装を拡張する機能を導入します。それはそれとして、当社が経験してきたこと、今日の技術によって可能なことおよびますます増加する自撮りを可能にする根本的な進歩について考えてみることは意義深いことです。

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