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社会への製品提供を通じた環境貢献

東芝メモリグループの提供する半導体メモリやSSDは、さまざまな製品に組み込まれて社会で活用されています。例えば半導体メモリはスマートフォンや自動車、SSDはクラウドなどの膨大なデータを保存するデータセンターやタブレットなど、私たちの生活に欠かせないものに使われているのです。

東芝メモリグループは、半導体メモリやSSDを高速化・大容量化することで、それらが組み込まれる製品の省エネルギー化や省資源化に貢献を続けています。

東芝メモリグループ製品の貢献分野例

東芝メモリグループ製品の貢献分野例

製品事例)三次元フラッシュメモリ BiCS FLASH™

近年の情報爆発により、データセンターを中心にストレージシステムの容量が急拡大しています。この対策として、東芝メモリはさらなる大容量化が期待できるフラッシュメモリの3次元積層構造考案し2007年に世界で初めて公表、開発を進めて48層三次元フラッシュメモリ BiCS FLASH™を製品化しました。

※ http://www.toshiba.co.jp/about/press/2015_03/pr_j2601.htm

BiCS FLASH™は、セルを上に積み重ねていくという新たな構造のフラッシュメモリです。これまで、NAND型フラッシュメモリは、メモリチップの中のセル一つひとつの間隔を狭くして面積を縮小する「微細化」と、一つのセルの中に多数の情報を入れる「多値化」という技術を進めてきました。住宅に例えると、微細化は部屋を小さくして同じ土地面積の中でできるだけ多くの部屋(セル)をつくること、多値化はその部屋に多くの住人(情報)を入れることです。ただ、部屋が小さくなると隣の人との距離が近くなってしまって隣の部屋の音が聞こえたり、部屋が小さくなりすぎて人があふれ出したりという危険も出てきます。メモリチップの中も同じで、部屋を小さくしすぎると、情報となる電子同士が干渉してエラーが起こりやすくなります。

そこで、従来のNAND型フラッシュメモリでは限界に近づいているとされる微細化に代わる大容量化技術として、三次元フラッシュメモリで検討されたのが「積層化」です。これは、同じ土地面積の上に、多階層のマンションを建てる発想です。多層化することで同じ底面積のパッケージでもセルの数が増え、より多くの情報が入ります。さらに、セルを縦に積む分、横方向のスペースに余裕が出ることから電子同士の干渉が大幅に低減され、データの高速処理が可能になります。

BiCS FLASH™は、書き込みや読み取りのスピードが向上したことで、従来のNAND型フラッシュメモリと比較して同一データ量の処理に要する消費電力を削減しています。また、積層数を増やしていくことでチップ当たりのメモリ容量を大きくでき、省資源化にもつながります。これにより、組み込まれるストレージ製品の大容量化や小型化に貢献しています。96層の製品では、回路技術やプロセスのさらなる最適化により前世代製品(64層)に比べて単位面積あたりのメモリ容量が約1.4倍に大容量化しています。


製品事例)SSD (Solid State Drive)

SSD(Solid State Drive)とは、半導体メモリ(フラッシュメモリ)を記憶素子とするストレージ製品です。SSDには構造上メカニカルな部分がないことから、HDDに比べて、読み出し/書き込み性能、衝撃・振動などの耐環境性、静寂性の点が優れています。また、待機時の消費電力が低いことも特長の一つです。

SSDの構造


クライアント向けの「XG5」シリーズは、64層積層3ビット/セル(TLC)の三次元フラッシュメモリ BiCS FLASH™を搭載した最大記憶容量1,024GB※1のNVM Express™(NVMe™)SSDで、3000MB/sのシーケンシャルリード※2と2100MB/sのシーケンシャルライト※2性能を実現しています。また、前世代(二次元NAND型フラッシュメモリ搭載)の「XG4」シリーズに比べて、記録時の消費電力を約40%低減※3しました。これにより、組み込まれる機器の省エネルギーと小型化や軽量化に貢献します。


※1 記憶容量:1GB(1ギガバイト)=1,000,000,000(10の9乗)バイトによる算出値です。1GB=1,073,741,824(2の30乗)バイトによる算出値をドライブ容量として用いるコンピューターオペレーティングシステムでは、記載よりも少ない容量がドライブ容量として表示されます。ドライブ容量は、ファイルサイズ、フォーマット、セッティング、ソフトウェア、オペレーティングシステム およびその他の要因で変わります

※2 記録容量1024GBのモデルに対して、128KiB単位でのリード/ライトを当社の試験環境において実施した際の性能です。性能は容量によって異なります。1MB(1メガバイト)=1,000,000(10の6乗)バイトによる算出値です。1KiB(キビバイト)=1024(2の10乗)バイトによる算出値です

※3 記憶容量1024GBのモデルにおいて、当社試験条件でのティピカルアクティブライト電力の比較です

(注)
PCIe®は、PCI-SIGの登録商標です。
NVMe™、NVM Express™はNVM Express, Inc.の商標です。
その他、本文に掲載の製品名やサービス名は、それぞれ各社が登録商標または商標として使用している場合があります。

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