■元麻布春男の週刊PCホットライン■ 小型HDDを脅かすフラッシュメモリの大容量化

●Samsungが16Gbitフラッシュメモリの開発を発表

iPod nano 4GBモデルに搭載されていたSamsungのフラッシュメモリチップ。1枚の基板の裏表に1個ずつ配置されている

　9月8日に発表された「iPod nano」は、そのバイト単価の低さで、他を圧倒した。

　特に4GBモデルのバイト単価は、デジタルオーディオプレーヤーばかりか、CFカードをも凌駕している。この4GBモデルに韓国のSamsung(Samsung Electronics)のNANDフラッシュチップが採用されていることは、本誌でもレポートされている。

　使われているメモリチップは「K9WAG08U1M」という16Gbit NANDフラッシュチップが2個。型番で3番目の「W」はSLCのフラッシュメモリダイを4枚スタックした構成であることを意味している(SLCはSingle Level Cell、要するに多値技術を用いてないということ)。つまりiPod nanoの4GBモデルは、4Gbit NANDフラッシュメモリのダイを2チップ計8枚用いていることになる。この16Gbit NANDフラッシュチップは、まだSamsungのWebサイトではサンプル出荷中というステータスになっているが、大口顧客のAppleに向けてまず量産出荷した、ということなのだろう。

Samsung提供の広報写真。300mmウェハを持つのが黄昌圭氏。やや、読み取りにくいが、女性が持つCFカードには16GBと書かれている

　そのSamsungが韓国ソウルで12日に開催したプレスカンファレンスで、16Gbit NANDフラッシュメモリの開発に成功したという発表を行なった。発表によると、16Gbit NANDフラッシュメモリは50nmプロセスにより300mmウェハで製造される。60nmプロセスを用いた8Gbit NANDフラッシュメモリに比べ、ダイサイズは25%小さいという。

　今回発表された16Gbit NANDフラッシュメモリは、どうやら多値技術を用いたもののようだ。多値技術を用いたフラッシュメモリは、256MB～512MBクラスのSDカードあたりではすでに実用化されているものの、1GB～2GBクラスのハイエンドSDカードでは主流になっていない。

　発表によると、3D構造のトランジスタを採用したことで、十分なマージンを確保したということだから、信頼性についても問題ないのだろう。

　表1は、2000年以降に同社が発表したNANDフラッシュメモリの開発、量産、実用化をまとめたものだが、開発発表、量産、実用化(最終製品の登場)がほぼ1年間隔で実現されている。iPod nanoに使われている70nmプロセスによる4Gbit NANDフラッシュは2003年に発表され、昨年後半から量産に入ったものだ。そして、それを搭載したおそらく初の最終製品がiPod nanoということになる。

【表1】SamsungのNANDフラッシュの開発ロードマップ(「?」がついたもの以外は実績)

容量	プロセス	開発年	量産開始年	実用年
16Gbit	50nm	2005年	2006年?	2007年?
8Gbit	60nm	2004年	2005年?	2006年?
4Gbit	70nm	2003年	2004年	2005年
2Gbit	90nm	2002年	2003年	2004年
1Gbit	100nm	2001年	2002年	2003年
512Mbit	120nm	2000年	2001年	2002年

●16GB iPod nanoも2年後には実現

　表1で分かるのは、同社が毎年NANDフラッシュメモリの容量を倍増していることだ。半導体業界には有名な「ムーアの法則」があるが、これは18カ月でトランジスタの集積度が2倍になるというもの。このムーアの法則を上回る12カ月で2倍の容量を実現するペースを同社では「黄(ファン)の法則」と呼んでいる。この「ファン」とは、Samsung半導体総括社長である黄昌圭(ファン・チャンギュ)氏の名前からとったものである。

　さて、この表をiPod nanoにあてはめてみると、8Gbit品が使える2006年の今頃は同じ価格、同じサイズで8GBのiPod nanoが実現することになる(8Gbitのダイを8枚搭載)。2007年なら今回発表の16Gbit品の実用化が可能で、16GBのiPod nanoが登場しても不思議ではない。

　iPod miniの大きさまでいかなくても、現在のiPod nanoより若干厚みが増す程度で、32GBや64GBといった大容量のiPodをフラッシュメモリで作ることも十分可能になるだろう。価格も、ダイサイズの縮小まで考えれば、Apple級の大口顧客なら、今の4GBモデルとほとんど変わらない価格で16GBモデルをリリースできる可能性がある。

　ちなみに現時点で最大容量のiPodは、1.8インチHDDを採用した「iPod Photo」の60GBである。しかし、1.8インチHDDが2年後に2倍の容量120GBを達成できるかと言われると、ここ最近の停滞を考えると疑問符がつく(現時点で2.5インチHDDの最大容量が160GBである)。それを考えれば、今回のSamsungの発表の「意味」(衝撃)が多少は身近に感じられるかもしれない。

●HDDレスのノートPCも目前に

　1.8インチHDDは、何もiPodなどの音楽プレーヤー専用ではない。いわゆるモバイル向けのPCでは、2.5インチHDDに代わり、1.8インチHDDが使われていることが多い。16Gbit NANDフラッシュの時代(といってもわずか2年後)になれば、1.8インチHDDのフォームファクタがあれば、32GBや64GBといったフラッシュストレージが簡単に作れるだろう。現在ノートPCで主流となっているHDD容量は、1.8インチ/2.5インチを問わず40GB程度だから、十分、置き換えることが可能になる。

　スピンドルモーターのないフラッシュストレージは、HDDに対し省電力である上、物理的なクラッシュを起すことがないから、それを採用したノートPCは、バッテリ駆動時間が長く、信頼性も高い、ということになる。

Ultra Mobile 2007のモックアップを持つGates会長。手書き入力をサポートしている点が、Hand Topと異なるが、大きさやコンセプトは似ている	IDF 05 FallでHand Topのモックアップを手にするOtellini社長。Hand Top向けにIntelはTDPが0.5Wのx86互換プロセッサを開発中だという

　今年の4月に開催されたWinHECでMicrosoftのBill Gates会長は、1日中使える小型PCとして、Ultra Mobile 2007という概念をアナウンスした(この2007年というのが「まさに」な感じ)。8月のIDFではIntelのOtellini社長が、同じく1日中使えるHand TopというモバイルPCのモックアップを公開している。こうした超小型のPCに使われるストレージがフラッシュメモリであっても驚くべきことではなさそうだ。

　またMicrosoftはHDDに不揮発メモリを併用するハイブリッドディスクをWinHECで提唱したが、今の勢いなら逆にフラッシュストレージにHDDを併用するビジョン(OSやデータはフラッシュに置き、ページングファイルやテンポラリをHDDに書く)の方が妥当かもしれない。

　このようにNANDフラッシュメモリによって、既存の記録メディア、HDD、光ディスク、さらには紙さえも、をすべて置き換えていく、というのがSamsungのビジョンだ。同社ではこれをデジタルペーパーと呼び、デジタルペーパーにより「第2の紙革命」が起こると考えている。

　実は、こうしたフラッシュメモリによる記録メディア(特にHDD)の置き換えを叫んだのは、Samsungが最初ではない。'90年代半ば、インテル日本法人の西岡社長(当時)は、同社のフラッシュメモリ(今回のNAND型と違いNOR型だが)は、いずれHDDを置き換えるだろうと予言した。残念ながら'90年代後半、HDDの記録密度はムーアの法則を上回るペースで向上し、この予言は当たらなかった(これについて西岡社長は、潔く予測が外れたことを認め、謝罪したことを筆者は記憶している)。が、デバイスがNORからNANDに変わり、再びフラッシュメモリがHDDに挑戦しようとしている。西岡氏はちょっとばかり時代を先取りしすぎたのかもしれない。

　今回のiPod nanoの出現により、数GBクラスのストレージは磁気記録から半導体に置き換わることが明確になった。磁気記録が有効性を維持するには、同等以下のコストでフラッシュメモリより2桁くらい上の容量を実現する必要があるだろう。現時点で、2.5インチ以上のHDDはこれを満たしているが、このままでは1.8インチ以下のサイズのHDDは存在意義を失うことになる。果してHDDメーカーの逆襲はあるのか、この1年余りが勝負だろう。

□ニュースリリース(英文)
http://www.samsung.com/PressCenter/PressRelease/PressRelease.asp?seq=20050912_0000192000
□関連記事
【9月8日】iPod nanoハードウェアレポート
http://pc.watch.impress.co.jp/docs/2005/0908/nano.htm

□バックナンバー

(2005年9月20日)

[Reported by 元麻布春男]