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» 2021年03月16日 11時30分 公開

スマートフォンが搭載してきたNANDフラッシュの変遷福田昭のストレージ通信(184) アナリストが語る不揮発性メモリの最新動向(11)(1/2 ページ)

今回は、スマートフォンが搭載してきたNANDフラッシュメモリの変遷をたどる。

[福田昭,EE Times Japan]

iPhoneとGalaxyが内蔵してきたNANDフラッシュの概要

 フラッシュメモリとその応用に関する世界最大のイベント「フラッシュメモリサミット(FMS:Flash Memory Summit)」が2020年11月10〜12日に開催された。FMSは2019年まで、毎年8月上旬あるいは8月中旬に米国カリフォルニア州サンタクララで実施されてきた。COVID-19(新型コロナウイルス感染症)の世界的な大流行(パンデミック)による影響で、2020年のFMS(FMS 2020)は開催時期が3カ月ほど延期されるとともに、バーチャルイベントとして開催された。

 FMSは数多くの講演と、展示会で構成される。その中で、フラッシュメモリを含めた不揮発性メモリとストレージの動向に関するセッション「C-9: Flash Technology Advances Lead to New Storage Capabilities」が興味深かった。このセッションは4件の講演があり、その中でアナリストによる3件の講演が特に参考になったので、講演の概要をご紹介する。

 なお講演の内容だけでは説明が不十分なところがあるので、本シリーズでは読者の理解を助けるために、講演の内容を適宜、補足している。あらかじめご了承されたい。

 前回から、技術調査会社TechInsightsでシニア技術フェローをつとめるJeodong Choe氏が「Technology Trend:NAND & Emerging Memory(NANDフラッシュメモリと次世代メモリの技術動向)」と題して講演した内容を説明している。前回は3D NANDフラッシュメモリ(以降は「3D NANDフラッシュ」と略記)各社の開発ロードマップをご報告した。

講演のアウトライン。3D NANDフラッシュの開発ロードマップと要素技術、次世代メモリと埋め込みメモリの開発ロードマップなどを述べる (クリックで拡大) 出典:FMS 2020の講演「Technology Trend:NAND & Emerging Memory」の配布資料

 今回は、スマートフォンが搭載してきたNANDフラッシュメモリの変遷をたどる。スマートフォンはSSDと並ぶ、NANDフラッシュメモリの代表的な用途である。具体的にはAppleのiPhoneシリーズを「iPhone 5」(2012年発売)から、SamsungのGalaxyシリーズを「Galaxy S3」(2012年発売)から、現在(講演は2020年11月)までまとめた。

NANDフラッシュの開発成果を取り込み続ける

 2010年代は、NANDフラッシュ技術がプレーナー(2D)NANDから3D NANDに変革を遂げた時代だ。2012年から2016年までのモデルはプレーナー(2D)NANDフラッシュメモリを搭載していた。主力のNANDフラッシュはシリコンダイの記憶容量が64Gビット(8Gバイト)、多値記憶方式はMLC(2ビット/セル)である。

 2017〜2018年のモデルは、プレーナータイプと3DタイプのNANDフラッシュが混在する。シリコンダイの記憶容量は128Gビット(16Gバイト)から256Gビット(32Gバイト)に拡大し、多値記憶方式はMLCからTLC(3ビット/セル)へと移行する。そして2019年以降のモデルは全面的に、3D NANDフラッシュを搭載するようになった。シリコンダイの記憶容量は256G〜512Gビットとさらに拡大した。多値記憶方式はTLCである。NANDフラッシュの開発成果を次々と取り込んでいることが分かる。

iPhoneシリーズとGalaxyシリーズが搭載したフラッシュストレージの変遷(2012〜2020年)。プレーナー(2D)タイプと3Dタイプで区分けした (クリックで拡大) 出典:FMS 2020の講演「Technology Trend:NAND & Emerging Memory」の配布資料
iPhoneシリーズとGalaxyシリーズが搭載したフラッシュストレージの変遷(2012〜2020年) (クリックで拡大) 出典:FMS 2020の講演「Technology Trend:NAND & Emerging Memory」のスライド

 NANDフラッシュのメーカーを見ていくと、iPhoneとGalaxyの両方とも、東芝(現在はキオクシア)のNANDフラッシュメモリを搭載してきた。iPhoneはSK hynixのNANDフラッシュを導入した機種も多い。またiPhoneは2015年モデルまでは、スマートフォンの競合他社であるSamsungのNANDフラッシュを採用していない。

 Galaxyは当然ながら、自社製のNANDフラッシュも一貫して採用してきた。一方で韓国のNANDフラッシュベンダーであるSK hynixのNANDフラッシュを導入していない。

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