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64Gビットまで大容量化継続,信頼性はコントローラで解決

大石 基之=日経エレクトロニクス
2009/04/06 00:00
出典:日経エレクトロニクス、2007年5月21日号 、pp.55-59 (記事は執筆時の情報に基づいており、現在では異なる場合があります)
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以下は,NANDフラッシュ・メモリの大容量化動向をまとめた,日経エレクトロニクスの2007年の記事である。当時の最先端品の容量は16Gビットで,少なくとも64Gビット品までは大容量化の道筋が見えたと主張した。その後,東芝は2008年6月に32Gビット品の量産を始めており,記事にある「約1年で1.7倍」のペースを保っている。同社は,2009年2月に64Gビットの試作品を公表9月には現行の43nm品に続く32nm品の出荷を始める予定など,開発の手綱を緩めてない。128Gビット品まで既存技術の延長線上で実現できる可能性も出てきた。ただし,さらなる大容量化が加速度的に難しくなることや,微細化や多値化によって信頼性が劣化することは間違いなく,3次元セル積層などの新技術による大容量化や,信頼性や性能を高めるコントローラの技術が今後重要になることは確実である。(2009/04/06)

NANDフラッシュ・メモリの大容量化は
64Gビット品までは従来通りのペースで進みそうだ。
64Gビットを超える容量拡大は現行の技術の延長では難しい。
メモリ・セルの3次元積層など,寸法縮小に頼らない
新技術の導入が不可欠である。大容量化とともに,
セル当たりの書き換え可能回数は今後数千回に減る可能性がある。
コントローラでの書き換え作業の均等化が,問題解決のカギを握る。

 「少なくとも64Gビットまではこれまで通りのペースで大容量化を継続する必要があると考えている。64Gビット品は今のセル構造のままで実現できるとみている」(東芝)。

 NANDフラッシュ・メモリの大容量化は,2009年ごろまで1年ごとに1.7倍のペースを保てそうだ。大手のメモリ・メーカーは,約1年3カ月ごとにメモリ容量を2倍に高めた製品をほぼ同一のチップ面積で実現するという積極的なロードマップを掲げている(図1)。現在の主力製品である8Gビット品から,2009年ごろに市場投入する64Gビット品まで,このペースを維持する考えである。これにより,フラッシュ・メモリの1Gバイト当たりの価格は年率50%減程度の勢いをしばらくは保てそうだ。

図1 チップ当たり64Gビットまではほぼ実現可能
ほぼ同一のチップ面積で実現可能なNANDフラッシュ・メモリの容量とそのチップの量産開始時期の関係を示した。NANDフラッシュ・メモリはここ数年,約1年3カ月ごとに容量が2倍に増え続けている。現在の延長上の技術を利用することで,64Gビットまではほぼこのペースを維持できそうだ。64Gビットを超える容量を従来のペースで実現するためには,現在とは抜本的に異なる新技術を早期に立ち上げる必要がある。図中の量産時期の実績値は,現在のところ大容量化で先行する東芝の公表値を利用した。Samsung Electronics社やIntel社などの競合メーカーも今後はほぼ似たペースで大容量化を達成する見込みである。
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