フラッシュストレージが2014年に急成長を遂げる理由

2013 年は Flash にとって、膨大な数の開発が行われ、素晴らしい年となりました。

セルジオメトリの縮小、オールフラッシュアレイの出現、フラッシュ企業の買収、過大評価されたIPO後のフラッシュ企業の破綻、あるいは単なる破綻など、フラッシュの移行が概ね好調だった年であり、ハイブリッドフラッシュ/ディスクアレイサプライヤ3社からは喜びが太陽の光のように溢れ出しました。

これらすべてを把握し、全体像に当てはめようとするのは、ナイアガラの滝から流れてくる水を少しずつ飲もうとするようなものです。

それでも、製品や技術に関するフラッシュニュースの洪水の中から、いくつかのことが明らかになってきました。I/O負荷の高いランダムデータへのアクセスはディスクよりもフラッシュを使うのが最適であり、オールフラッシュアレイはホットなランダムデータのネットワークストレージとして最適なコンテナとして間違いなくその役割を担うという認識が一般的になり始めていました。ストリーミングデータに関してはディスクはフラッシュと同等の性能を備え、GBあたりのコストもはるかに安価でした。ニアラインデータ、クールデータ、そして場合によってはコールドデータ、そしてストリーミングアクセスを伴う大容量ファイルには、そこそこのディスクアレイが最適でした。

高速で薄型軽量のノートパソコンは、タブレットと同様に、最高のパフォーマンスを得るにはフラッシュメモリが必要だというのがコンセンサスでした。しかし、メーカー各社は、タブレットとウルトラライトの両方のフォームファクターにおいて、薄型で2.5インチのフラッシュメモリとディスクメモリのハイブリッドドライブを使用することで、ホットデータにはフラッシュメモリの高速性を提供し、比較的大容量でクールデータにはより安価なディスク容量を提供できると提案し始めました。

ビジネス面については後の記事で取り上げますが、今はフラッシュ テクノロジの進歩について見てみましょう。

あまり愛情を注がない

2013年には、トリプルレベルセル（TLC）NANDフラッシュがエンタープライズアプリケーションに進出する兆しは見られませんでした。TLCフラッシュは速度が遅く、書き込み耐久性レベルが非常に短いためです。また、フラッシュファウンドリは、シングルレベルセルとマルチレベルセル（SLCとMLC）を自社の生産ラインで好んで製造しています。これは、これらのセルが生産量の増加と製造投資収益率の向上につながるためです。TLCフラッシュは、依然としてUSBメモリやカメラのフラッシュカードなどに留まっています。

2X（29nm - 20nm）技術から1X（19nm - 10nm）フラッシュセル構造への移行が始まりました。例えば東芝は現在19nmキットを製造しています。ちなみに、構造が小さいほどウェーハから切り出せるNANDフラッシュチップの数が増え、GBあたりのコストが低下します。しかし、この移行は業界全体に広がっているわけではありません。Micronは現在20nmプロセスに移行しており、16nmプロセスで今年中に量産サンプルの供給を開始しています。

3D NANDの構築

実現しなかったことの一つは、フラッシュメモリに取って代わる不揮発性メモリ技術の出現です。フラッシュメモリ技術では、15nmプロセス以下では、十分な耐久性を備えた実用的なエンタープライズ向けフラッシュストレージを開発できない可能性があるという見方が一般的です。相変化メモリや、HPのMemristorのような各種抵抗変化型RAMは、まだ未来の技術です。3D NANDは、フラッシュチップ上にフラッシュメモリ層を詰め込み、各層をベースロジック層に接続する接続トンネル（シリコンビアまたはTSV経由）を設けることで、容量不足を補っています。

Micronは、3D NANDのサンプル出荷を2014年半ば、早ければ4月までに開始する予定です。しかし、量産開始は2015年以降となります。Samsungは3D_VNAND技術を大々的に宣伝しましたが、実際には今年中に生産を開始する予定はなく、注文可能な製品ではありません。

Objective Analysis の Jim Handy 氏は、Memory Guy Web サイトで 3D NAND に関する一連の優れた論文を公開し、この技術とメーカーの計画について議論しました。