1Gビット当たりのコストが1.0米セントに近づく最新3D NANDフラッシュ：福田昭のストレージ通信（191） アナリストが語る不揮発性メモリの最新動向（18）

今回は、3D NANDフラッシュ各社の製造コスト（記憶容量当たり）を比較する。コストは、ワード線の積層数と記憶容量によって大きく変動する。

[福田昭，EE Times Japan]

NANDフラッシュ大手各社の製造コストを比較

　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日〜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。

　本シリーズの第10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。前々回（第16回）はSK hynixが3D NANDフラッシュメモリ（以降は「3D NANDフラッシュ」と表記）の製造技術で最後発からトップグループに追い付くまでの経緯を、前回（第17回）は3D NANDフラッシュのメモリセルアレイ製造の難しさを緩和する2段階積層技術を簡単に解説した。今回は、3D NANDフラッシュ各社の製造コスト（記憶容量当たり）を比較する。

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解説する。出典：FMS 2020の講演「Technology Trend：NAND ＆ Emerging Memory」の配布資料（クリックで拡大）

ワード線の積層数と記憶容量によってコストが大きく変動

　Choe氏の講演では、3D NANDフラッシュ大手4社（連合）に加え、中国YMTCと、プレーナー（2D）NANDフラッシュ、高速3D NANDフラッシュ（Samsung Electronicsの「Z-NAND」）のコスト（記憶容量1Gビット当たり）と比較してみせた。3D NANDフラッシュのコスト（1Gビット当たり）は2.3米セント前後から、1.2米セント前後の間に入っている。仮に1.5米セントとすると、シリコンダイの最小記憶容量256Gビット（32Gバイト）で384米セント（3.84米ドル）、すなわち日本円で約400円となる。

3D NANDフラッシュ各社の製造コスト（記憶容量1Gビット当たりの米セント）。出典：FMS 2020の講演「Technology Trend：NAND ＆ Emerging Memory」の配布資料（クリックで拡大）

　3D NANDフラッシュの記憶容量当たりコスト「ビットコスト」は単純に考えると、ワード線の積層数が増加する（高層化する）ことによって低下するようにみえる。しかし実際は、そう単純でもないようだ。3D NAND製造技術の習熟度やシリコンダイの記憶容量、選択した多値記憶方式などによってもコストは変動する。

　例えばSamsungだと、48層世代と64層世代は256Gビット品（TLC方式）のビットコストが変わらない。また64層世代だと、256Gビット品（TLC方式）よりも512Gビット品（TLC方式）のビットコストが高い。さらに1Tビット品はQLC方式を導入しているにもかかわらず、TLC方式の512Gビット品よりもコストが上昇している。それでもSamsungを含めた大手メーカー全体の傾向では、64層世代よりも92/96層世代のビットコストが低い。

　中国のYMTCは64層世代の256Gビット品（TLC方式）でビットコストが1.5米セントとなっている。3D NANDフラッシュ大手と比べ、遜色ない水準の製造コストである。この評価は、以前に本シリーズで紹介したアナリストMark Webb氏の見解（関連記事：「3D NANDフラッシュの製造コストを2022年まで予測」）とはかなり異なっている。

　また興味深いのはプレーナー（2D）NANDフラッシュの最終世代といえる15nm世代の32Gビット品のビットコストである。1.8米セント前後とかなり低い。一部の3D NANDフラッシュは、ビットコストが15nm世代のプレーナーNANDフラッシュよりも高い。過去にSamsungを除くNANDフラッシュ大手がプレーナーNANDフラッシュから3D NANDフラッシュへの切り替えに消極的だったことを、間接的に裏付けるデータだと言えよう。

（次回に続く）

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