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アナリスト:フラッシュストレージは2011年に勢いを増す

ソリッド ステート ストレージは、過去数年間にわたって市場に登場したポータブル コンピュータの代替製品の波を加速させるのに貢献しており、2011 年には、このテクノロジがより手頃な価格になり、パフォーマンスが向上すると予想されます。

今年発表または出荷された主要なタブレットはすべて、ストレージとして回転式ハードディスクドライブ(HDD)の代わりにフラッシュチップを採用しています。すべてのスマートフォンもNANDフラッシュを採用しており、多くのネットブックも同様です。これらのデバイスが今後5年間でPCを市場から駆逐することはないように、フラッシュメモリが近い将来にHDDに取って代わることはないでしょう。しかし、フラッシュストレージの将来は、仕事や遊びで使用されるデジタルツールの割合の増加に影響を与えます。

回転ディスクからフラッシュチップへの移行は、モバイルデバイスにとって重要な3つの領域、すなわちサイズ、消費電力、耐久性においてメリットをもたらします。また、発熱を抑えるためファンの必要性が減り、デバイスの起動時間も短縮されます。この技術の最大の欠点はコストです。Forward Insightsのアナリスト、グレゴリー・ウォン氏によると、1ギガバイトのフラッシュストレージは、同じ容量のHDDの約8倍のコストがかかります。

AppleのiPadはWindowsノートパソコンと同程度の価格設定でありながら、内蔵ストレージ容量が(PCの基準で)16GBから64GBと非常に少ないのも、このためです。SamsungのGalaxy Tab Androidタブレットは、16GBまたは32GBのストレージを搭載し、さらに32GBの容量拡張ポートを備えています。HDDの容量は、現在2TBから3TBへと進化しています。

それでも、購入者はこれらのデバイスにギガバイトあたりのプレミアムを支払うことをいとわない。その理由の一つは、洗練されたデザイン、比較的長いバッテリー駆動時間、そして本格的なPCのような長い起動プロセスから解放されていることだ。また、可動部品がないため、デバイスをぶつけたり落としたりしても故障する可能性が低いストレージも得られる。もう一つの理由として、これらの消費者は、主要なデータストレージが依然として保存されているPCの補助として新しいデバイスを使用する予定である可能性も考えられる。

HDD 自体はギガバイト当たりの価格が下がり続けているものの、フラッシュ ストレージの今後の進歩により、ポスト PC デバイスが PC の地位をさらに奪う可能性があると業界アナリストは述べています。

一つには、フラッシュメモリの高密度化が進んでいることが挙げられます。ますます高速化するマイクロプロセッサと同じ原理に基づき、フラッシュメモリメーカーはより高密度な製造プロセスを採用し続けています。例えば、マイクロンテクノロジー社は2010年初頭に25ナノメートルプロセスで製造されたフラッシュメモリの商用出荷を開始しました、と同社のNANDソリューショングループ担当副社長、グレン・ホーク氏は述べています。ホーク氏は具体的な数字には触れませんでしたが、マイクロン社は25ナノメートルプロセス導入から約18ヶ月後に次世代メモリを出荷する予定だと述べました。

サムスンセミコンダクターは、フラッシュ技術担当マーケティングディレクターのスティーブ・ウェインガー氏によると、30nm未満のプロセスを採用しており、「20nm台前半」のプロセスに向けて開発を進めているという。「今年は何かが起こるだろう」と彼は語った。

マイクロプロセッサと同様に、小型化は高速化だけでなく、一定の性能であれば価格も安くなることを意味します。現在、マイクロンの64GB SSD(ソリッドステートドライブ)は約130ドルで販売されていますが、ホーク氏によると、約18ヶ月以内には、その2倍の容量である128GB SSDの価格はおそらく約100ドルまで下がるでしょう。

しかし、技術の高密度化に伴い、管理も困難になっています。フラッシュメモリは、高電圧パルスを用いて個々のセルの電荷を変化させることでデータを保存しますが、セルが密集するほど、正しい電荷を正しいセルに「書き込む」ことが難しくなります。これは、1つのセルに複数のビットが記録されている、消費者向けガジェットやクライアントデバイスに搭載されているタイプのフラッシュメモリでは、より大きな問題となります。セルを変更できる回数には制限があるため、ストレージデバイスの容量は時間の経過とともに低下する可能性があります。

今日のクライアントデバイスに搭載されているフラッシュストレージは、消費者、ベンダー、アナリストによる標準的な書き込み速度で使用した場合、5年以上は持続すると予測されています。これは、ほとんどの人がクライアントデバイスを保有する期間よりも長いですが、搭載コンポーネントが増えるにつれて、この耐久性を維持することが課題となっています。

「ダイを小型化すると、基本的に耐久性もそれに応じて低下する傾向があります」とサムスンのウェインガー氏は述べた。しかし、フラッシュメモリの速度を落とさずにこれを実現する方法はあると彼は述べた。

451グループのアナリスト、ヘンリー・バルタザール氏によると、ベンダーはこれまで、データの書き込みと読み出しを管理するフラッシュコントローラに、よりスマートなソフトウェアを搭載することでこの問題に対処してきたという。以前のコントローラは、正しく書き込まれるまで同じデータを複数回書き込んでいたため、チップの劣化が加速していたとバルタザール氏は指摘する。バルタザール氏によると、過去1年間で、サンドフォースなどのコントローラベンダーは、データを1回で正しく書き込む、より効率的なコントローラを開発したという。

バルタザール氏らは、2011年にはベンダー各社がフラッシュに書き込まれるデータの精度を向上させるためにDSP(デジタル信号プロセッサ)の追加を開始するだろうと述べた。

マイクロンのホーク氏は、これは発生したエラーの修正を超えて、データ書き込みの問題を最初から防ぐためのさらなる一歩となると述べた。これまで音声処理などのアプリケーションに使用されてきたDSPは、信号処理を行うためのツールの一つに過ぎないと同氏は述べた。

「現在、ほとんどの企業と同様に、私たちは比較的簡単な作業を行っています。しかし、近い将来、信号処理において非常に高度なアルゴリズムと技術を導入する予定です」とホーク氏は述べた。彼は、これらの進歩が、約1年後に発表される同社の次世代フラッシュメモリに反映されると予想している。

サムスンによると、デバイスとフラッシュストレージ間のインターフェースも高速化している。ウェインガー氏によると、同社の製品は最近、40Mbps(ビット/秒)の転送速度を持つSDR(シングルデータレート)インターフェースから、最大133MbpsのDDR(ダブルデータレート)インターフェースへと進化したという。次のステップは400Mbpsで、ユーザーはさらに高速にデータにアクセスできるようになる。

次世代チップは電力効率も向上しています。サムスンはフラッシュメモリの電圧を3.3ボルトから1.8ボルトに引き上げ、システムメーカーにデバイスのバッテリー寿命を延ばすツールを提供するとウェインガー氏は述べています。

これらすべての要因により、タブレット、スマートフォン、ネットブックなどのデバイスは、より魅力的で低価格、あるいは同じ価格でより多くの機能を提供するようになるはずです。しかし、これは必ずしもポストPCデバイスがノートパソコンに取って代わる能力が高くなることを意味するわけではないとアナリストは指摘しています。例えば、一部のノートパソコンにはすでにSSDが搭載されています。SSDの性能が向上する一方で、HDDもより低価格でより多くの容量を提供するようになるでしょう。

「これは動く標的です。ハードドライブはただ放置されているわけではありません」とバルタザール氏は述べた。

しかし、アナリストによると、ユーザーがデータを保存する方法は、すべてを1台のPCに保存する方法から、より分散化された方法へと移行しつつあるという。エンドポイント・テクノロジーズ・アソシエイツのアナリスト、ロジャー・ケイ氏は、ユーザーは大量のデータを自宅や会社のサーバーなどの中央プラットフォームに保存し、少量をフラッシュメモリを搭載した持ち運びやすいデバイスに保存し、そしてクラウドに保存するデータ量は増加傾向にあると述べている。

「オンラインで利用できる非常に安価なストレージが大量にあれば…持ち歩く必要性は大幅に減ります」とケイ氏は述べた。他の選択肢を考慮すると、ユーザーが常に持ち歩くデバイスには100GB以上のストレージがあれば十分だろうとケイ氏は述べた。

そのため、固定ストレージ容量とクラウドストレージの間で、大容量HDDではなく、より少量のフラッシュストレージを搭載したさまざまなデバイスがモバイルユーザーの相棒となるチャンスがあるかもしれないとアナリストは述べている。

しかし、一般的に完全なファイルシステムやその他の機能が欠けているポストPCデバイスにユーザーが移行するかどうかは、少なくとも他の要因に大きく左右されるだろうと研究者らは述べた。