最近の話題 2015年8月1日
1.Intel-Micronが3D Xpoint NVRAMを発表
2015年7月28日にIntelとMicronは3D Xpoint(3Dクロスポイント)と呼ぶ不揮発性の新型メモリを開発したと発表しました。発表にポンチ絵がありますが,記憶素子はメモリ層とスイッチ層を重ねた角柱で,これをXとY方向それぞれの配線層の交点の部分に造ります。上側がY方向とすると,更にその上にX方向の配線を作り,この2層の間に2階のメモリ素子を作るように,メモリ素子を3次元積層できます。この構造で2階建てとして,128Gbitの容量のメモリチップを作ったという発表で,記者発表の場で300mmウエファを見せました。
NAND Flashのようにトランジスタを直列にするのではなく,上下のメタル配線の間に記憶素子が1個という構造であり,基本的に,DRAMのようにビット単位のランダムアクセスができ,読み出しはDRAMと同じ程度のアクセスタイムが得られる可能性があります。発表ではNANDの1000倍速いと言っています。そして,密度はDRAMの10倍とのことです。また,書き込みに対する寿命も問題ないとのことです。
記憶素子の詳細については発表されていませんが,メモリ層の一部の変化ではなく,メモリ層の物質の性質が変わると述べていることから,広義にはPhase Change Memoryと考えられます。2端子のデバイスですから,上下の配線の間の電圧がある程度以上になると,スイッチ層が導通し,メモリ層に電圧が掛かり,流れる電流値を読めば0か1の記憶したデータが読め,さらに大きな電流の書き込みパルスを与え,パルスの幅などの違いで0を書くか,1を書くかを決められるようなものではないかと推測されます。
しかし,このようなスイッチや記憶層の物質の相変化には,DRAMセルよりも高い電圧が要るのではないかと思われ,リフレッシュ動作は不要であるものの,頻繁にアクセスする場合にどの程度の電力を消費するかが気になります。
記者発表の時のウェファのビデオはそれほど鮮明ではなく,チップの個数を正確に数えられませんが,横方向には30個かもう少し多い程度のチップが並んでいる感じで,10mm弱の幅と思われます。チップが正方形とすると80〜100mm2のチップではないかと思われます。
と書いた後で,2015年7月29日のThe Registerが,より詳細な分析記事を載せているのを見つけました。Micronのこれまでの発表を集めて,今回の3D Xpointメモリの内容を探っています。この記事は,メモリセル,スイッチともに色々なやり方があることが書かれており,参考になります。
ただ,The Registerは,MicronとSonyが2014年のIEDMに連名で発表したConductive Bridge RAMではないかと推測していますが,CBRAMはメッキで電流通路を形成するもので,バルクの物性を変えるという発表と一致しません。この点で,私はカルコゲナイトなどを使っているのではないかと思います。
他の高速NVRAMは,試作レベルはともかく,大容量のチップの商品化が出来ていないのですが,Intel−Micronは128GbitというNANDと同レベルの容量のサンプルを見せたという点が大きな違いです。Intel-MicronのJVのLehi工場で量産の準備を進めており,2016年には両社から製品を出すと言っているので,この規模のチップの量産に自信があると見られます。Intel-Micronが言うように原理的な新奇性があるのかどうかは分かりませんが,量産技術を確立したとすると,それは大きなインパクトです。
サーバではDRAMのメインメモリとHDDの間にSSDの階層を設けるというのが増加していますが,HPCやIn Memory Data Baseの分野ではDRAMとSSDの間の性能ギャップは大きくその間を埋めるものが強く求められており,このメモリはその需要に応えるものになると期待されます。
2.オバマ大統領がNational Computing Strategic Initiativesを発表
2015年7月30日のHPC Wireが,オバマ大統領のNational Computing Strategic Initiativeの発表を報じています。
NCSIの4つの原則は,
であり,5つの目的は,
となっています。
この方針を具体化する政策は,今年末までに立案される予定とのことです。
この60年間,HPCをリードしてきた米国ですが,中国の追い上げも激しくなっており,安全保障,産業競争力の強化のためには,HPCに力を入れて,他国を引き放す作戦です。