Anobitの裏側:Appleがフラッシュメモリ技術に投資する理由

Anobitの裏側:Appleがフラッシュメモリ技術に投資する理由

Apple がフラッシュメモリの専門知識と技術を獲得するために投資しているのは、部品の信頼性と寿命を同等に保ちながら、より低価格で Mac や iOS デバイスにさらに多くのストレージ容量を詰め込むことに集中しているようだ。

今週、アップルはフラッシュメモリチップ設計会社アノビットの買収に近づいており、アノビットが拠点を置くイスラエルに半導体開発センターを設立する計画を進めていると報じられた。

AppleはすでにiOSデバイスとMacBook AirにAnobitのコンポーネントを採用しています。MSP(Memory Signal Processing)と呼ばれる同社の独自のフラッシュメモリ技術は、フラッシュメモリの信頼性、性能、効率、耐久性を向上させるように設計されています。

フラッシュメモリの長所と短所

電力で継続的にリフレッシュする必要がある電気コンデンサの状態を使用してメモリ ビットを保存する DRAM とは異なり、NAND フラッシュ メモリは、状態を維持するために継続的にリフレッシュする必要のないフローティング ゲート トランジスタを使用してビットを保存します。

これにより、フラッシュメモリは動作中のエネルギー効率が向上し、デバイスのシャットダウン後も情報を保持できます。iOSデバイスやMacBook Airにフラッシュメモリストレージを採用することで、従来の磁気式ハードドライブを必要とせずに、ソフトウェア、ドキュメント、音楽、映画などを長期保存できます。

フラッシュストレージの採用により、これらのデバイスの起動とアプリの起動が高速化されるだけでなく、従来のハードドライブを永続ストレージとして使用している互換デバイスと比較して、よりスリムで、バッテリー効率が高く、壊れにくいというメリットもあります。特にiOSデバイスでは、高速フラッシュメモリの採用により大容量のDRAMの必要性が抑えられ、デバイスのバッテリー駆動時間をさらに延ばすことができます。

しかしその反面、フラッシュメモリストレージはディスクストレージに比べて高価であり、信頼性が低く、寿命も短いという欠点があります。フラッシュメモリチップの個々のセルはいずれ摩耗し、安定した動作ができなくなるため、その使用を管理するには専用のソフトウェアが必要になります。

フラッシュメモリの強化

Appleは今年初め、Mac OS X LionにTRIMサポートを組み込みました。TRIMは、MacBook Air(下図)などのソリッドステートドライブ(SSD)に使用されているフラッシュメモリの不安定で短寿命な性質を管理するために設計されたOSレベルのソフトウェア技術です。

AnobitのMSPテクノロジーは、同じ問題にファームウェアレベルで対処します。フラッシュメモリセルを高度に監視することで、故障の有無やデータの確実な保存が不可能になったかどうかを正確に判断します。これらのテクノロジーにより、故障を回避するだけで、フラッシュメモリはこれまでよりも長く動作し続けることができます。

MSP は、フラッシュ メモリの寿命を延ばすだけでなく、コンポーネントの高速化も実現します。つまり、より多くのエラーが発生する速度でフラッシュ メモリにデータをプッシュしながら、エラーを検出して修正できるようになります。

エア・ティアダウン3

より安価なSSDとフラッシュメモリ

MSPテクノロジーの2つ目の大きな利点は、より安価なタイプのフラッシュメモリをより幅広いアプリケーションで使用できるようになることです。高速ストレージに使用されるフラッシュメモリのほとんどは、メモリセルあたり1ビットを保持し、SLC(シングルレベルセル)メモリと呼ばれます。

MLC(マルチレベルセル)と呼ばれるより安価なタイプのフラッシュメモリは、メモリセルあたり2ビットを記憶でき、メモリ密度が高いため製造コストが低くなります。MLCの主な問題は、エラーが発生しやすいため、実用化するにはより高度な管理が必要になることです。

MSPは、より安価なMLCメモリ部品を、従来のSLCメモリと同等の精度で、同じ寿命で製造することを約束しています。これは、Appleが同じ価格でデバイスやコンピュータに搭載できるストレージ容量を劇的に変えることになります。フラッシュメモリストレージはAppleが製造するデバイスの部品構成において重要な部分を占めているため、これはAppleの競争力に大きな影響を与えるでしょう。

iSuppliによると、NANDフラッシュメモリはiPadにおいてタッチスクリーンディスプレイに次いで2番目に高価な部品であり、総部品コストの約10%を占めています。MacBook Airの場合、64GBのSSDフラッシュメモリも同様に、ディスプレイに次いで2番目に高価な部品と推定されており、Intel CPUとほぼ同じ価格で、総材料コストの約10%を占めています。