2014年11月に開催した日経BP社主催セミナー「半導体ストレージサミット2014~エンタープライズ分野の主役に躍り出たフラッシュメモリー~」から、中央大学理工学部電気電子情報通信工学科教授の竹内健氏の講演を、日経BP半導体リサーチがまとめた。今回はReRAMとフラッシュを組み合わせたハイブリッドSSDの導入効果を解説する。(日経BP半導体リサーチ)

 メモリーとストレージの大きな性能差を埋めるべく開発されたのが、ストレージクラスメモリー(SCM)である。従来、ストレージを含めてメモリーは様々なタイプを組み合わせて活用されてきた。SCMでも同じように、HDDやテープなども含めたさまざまなメモリーと組み合わされていくだろう。以下、組み合わせのいろんなアプローチを紹介していく。

出典:中央大学教授 竹内健氏の講演資料(以下同)
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 私の研究室では、ある企業と共同でフラッシュとReRAMを組み合わせたSSDを開発した。SSDは使い込んでいくと性能が大きく落ちていく。そこで50nsという非常に高速に書き換えができるReRAMを使って解決しようとしたのだ。

 フラッシュは大容量化のためにメモリーを直列接続している。そのため、セルの書き換えで20Vほどの電圧をかけると、ほかのセルにも10Vぐらいの電圧がかかってしまう。これを半選択という。これを何度も繰り返していると、書き換え対象ではないセルのデータが壊れてしまう。

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 セルを分断すれば、こうした問題はなくなるが容量も小さくなってしまい、高容量・低コストというフラッシュのメリットが失われてしまう。そこでReRAMで解決しようというのが、我々のハイブリッドの考え方である。