2010年12月3日　page:1/3

後藤　弘茂＝テクニカルライター

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　狭くて速いか、広くて遅いか、この2つの間でメモリーが揺れている。DRAMのインターフェースは、インターフェース幅が広いパラレルバス技術が使われてきた。しかし、次世代のCPUやグラフィックスチップが求める広メモリー帯域のために、新しい技術が必要だという議論が持ち上がっている。

インターフェース幅が次世代メモリーの要

　メモリー帯域を一気に引き上げる方法は2つ。現在よりもインターフェース幅を狭くして、その代わりにぐっと速く転送する方法と、インターフェース幅をぐっと広くして、そこそこの速度で転送する方法だ。メモリー帯域は、インターフェース幅×データ転送レートなので、どちらの方法でも広帯域にできる。

将来のメモリーインターフェースは、広くて遅いか、狭くて速いの2つの選択肢がある。用途によって2つの技術がすみ分けることになるかもしれない。

　なぜ、インターフェース幅を変えなければならないのか。それは、今のメモリー技術のインターフェース幅が中途半端で、広帯域化が難しいからだ。

　インターフェース幅を狭くすると、高速シリアルバスが使っている高速化技術を使いやすくなる。PCI Expressで使われている2本の信号線で伝送する差動（ディファレンシャル）信号技術や、クロック信号を埋め込むシリアル伝送技術だ。インターフェース幅を半分に狭めても、転送レートを4〜8倍にできるならメモリー帯域は2〜4倍になる。同じメモリー帯域なら、ピン数を減らせる。

　その一方、半導体技術の進歩で、インターフェース幅を極端に広くすることも可能になり始めた。チップを積み重ねて接続することで、超幅広インターフェースを実現する技術だ。1024ビットのインターフェースにすれば、PCで一般的な128ビットインターフェースの8倍になる。データ転送レートを上げなくても、メモリー帯域は8倍にできる。

　メモリーインターフェースの技術を革新しようという提案は、PC向けのDDR4メモリーの規格化でも持ち上がったという。ところが、DDR4はDDR3の延長の技術に落ち着いた。PCやサーバーでは、過去の技術との互換性などが重視されるためだ。しかし、グラフィックスチップ向けメモリーと、モバイル機器向けメモリーでは話が違う。メモリー帯域のニーズが、もっと切羽詰まっているからだ。

　グラフィックスチップでは、近い将来に1TB／秒の超広帯域が求められている。グラフィックスチップの演算性能が2年ごとで倍になるため、メモリー帯域も倍々にする必要があるからだ。また、高速メモリーの高い消費電力が、グラフィックスボードの消費電力を上げてしまっている。こうした問題を、今のGDDRメモリー技術の延長で解決することは難しい。

　一方モバイルでは、近い将来に、10GB／秒以上のメモリー帯域を、消費電力を増やさず実現することが求められている。スマートフォンやタブレットに代表されるモバイル機器が、急速に高機能化しているためだ。CPUとグラフィックスの性能が上がると、比例してメモリー帯域が必要となる。しかし、バッテリー容量は増えないので、消費電力は増やせない。これも、今のLPDDR（低電力版メモリー）技術の延長で解決することは難しい。

　そのため、グラフィックス向けのポストGDDR5と、モバイル向けのポストLPDDR2では、メモリー技術を一新することが検討されているという。そこで、2つの方法が浮上してきたというわけだ。

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