画期的な技術により、iPhoneのフラッシュストレージは1,000倍高速化し、寿命も大幅に延びる可能性がある

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チップメーカーのインテルとマイクロンは本日、NAND フラッシュチップの性能を 1,000 倍向上させるメモリ処理技術の大きな進歩を発表した。

この画期的な技術の名称は「3D Xpoint」（「クロスポイント」と発音）です。1,000倍の高速化を実現するだけでなく、NANDフラッシュメモリの最大1,000倍の耐久性と、従来のメモリの10倍の高密度化を実現します。

比較すると、今日のソリッドステートドライブ（SSD）は、従来のハードドライブ技術に比べて、シークタイムが100倍から最大1000倍高速です。ただし、次期iPhoneにIntelの新しい超高速フラッシュストレージが搭載されるとは期待できません。「iPhone 6s」のロジックボードには、東芝製の19ナノメートルフラッシュメモリチップが搭載されているとされています。

3D Xpoint は高速、安価、不揮発性であり、デバイスの電源をオフにしてもデータが消去されないため、iPhone、iPad、Mac ノートブックなどのさまざまなモバイルデバイスやデスクトップデバイスでの使用に適しています。

インテルは、3D Xpoint が 1989 年の NAND フラッシュ導入以来 25 年以上ぶりの新しいメモリカテゴリであることを強調しています。

実際、Intelの新ソリューションの紛れもないメリットを考えると、3D Xpointはあらゆるデバイスに革命を起こす可能性を秘めています。そして、これが典型的な3D Xpointウエハーの外観です。

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それはすべて、Intel と Macron が共同で発明した独自の材料化合物と、メモリ技術用のまったく新しいクロスポイントアーキテクチャの組み合わせによるものです。

3D Xpoint を間近で見る

インテルによると、3D Xpointチップ内の個々のメモリセルは、各セレクタに送られる電圧を変化させることでアクセスされ、書き込みまたは読み出しが行われる。これによりトランジスタが不要になり、容量を増加させながらコストを削減できる。

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単一チップ上に高密度に集積された個々の素子は、クロスポイントアレイ構造によって実現されています。下図に示すように、垂直の導体を用いて、1280億個もの高密度に集積されたメモリセルが接続され、各メモリセルには1ビットのデータが記憶されます。

メモリセルも多層に積み重ねられています。このコンパクトな構造により、高い性能と高密度化が実現されています。

3D Xpointの魔法

しかし、3D Xpoint テクノロジーはどのようにして 1000 倍も高速なパフォーマンスを実現するのでしょうか?

これは基本的に、小さなセルサイズ、高速スイッチングセレクター、低レイテンシのクロスポイントアレイ、および高速書き込みアルゴリズムの組み合わせであり、これにより、各メモリセルの状態を、今日の既存の不揮発性メモリテクノロジよりも高速に切り替えることができます。

まず、この技術は当初、2層のメモリにダイあたり128GBの容量を格納します。将来世代ではメモリ層の数が増え、チップあたりの容量がさらに増加する予定です。

iPhoneに3D Xpointチップ搭載？

AppleはこれまでiPhoneやiPadにサムスン、東芝などのサプライヤー製のフラッシュストレージチップを採用してきたが、Intelの新技術は無視できないほど優れているようだ。

iPhone に 1,000 倍高速なフラッシュストレージが搭載されると、アプリの読み込み、マルチタスク、ドキュメントやその他のデータへのアクセスの速度が大幅に向上するとともに、エネルギー消費も削減される可能性があります。

プロセッサとデータ間の遅延時間を短縮すると、画像やビデオ編集ソフトウェア、グラフィックスを多用するゲームなど、大規模なデータセットを扱うアプリに大きな影響を与えます。

AppleがiOSデバイスに3D Xpointテクノロジーを実装すると決めたとしても、早くても来年のiPhoneとiPadの刷新まではほぼ確実に実現しないでしょう。このテクノロジーが普及するには、まず価格が下がる必要があります。ご存知の方もいるかもしれませんが、Appleは既製のNANDメモリをデバイスのマザーボードにそのまま組み込んでいるわけではありません。

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