東芝はフラッシュメモリサミットにおいて、既存のフラッシュメモリの高性能版となる3D XL-Flashを開発中であると発表しました。これは、ほとんどのコンシューマー向けSSDに搭載されているTLCフラッシュメモリと比較して、読み出しレイテンシを10分の1に短縮するとされています。これは、特殊で高価な3D XPointメモリを搭載したIntelの高性能Optane製品への、やや遅ればせながらの対応と言えるでしょう。
理論上、東芝のXL-Flashは、IntelのOptaneと競合するSamsungのZ-NANDと非常によく似ています。どちらの新型NANDも、重要な性能測定においてIntelのOptaneに迫るほどの性能を備えていますが、両社が既に大規模に生産している実績のある技術を採用しているため、価格ははるかに低くなります。つまり、新型フラッシュはIntelのOptaneを大幅に下回る価格になる可能性がありますが、東芝はまだ具体的な価格を明らかにしていません。
高速なOptaneメモリは、ストレージデバイスとしてもキャッシュデバイスとしても市場に登場しましたが、通常のSSDよりも大幅に高速なこのデバイスは、価格の高さからフラッシュベースのSSDの置き換えには至っていません。現在、Optaneの小売価格は1GBあたり約0.60ドルですが、通常のフラッシュベースのSSDは1GBあたり0.15ドルまで下がることもあります。高性能デバイスであれば4倍の価格プレミアムは妥当に思えるかもしれませんが、ドライブのコントローラーとファームウェア、そしてインターフェースとファイルシステムによって生じるレイテンシは、実際のアプリケーションにおいてOptaneのパフォーマンス優位性を大きく損なうことになります。そのため、安価で「十分」なデバイスにチャンスが生まれています。
東芝の新しいフラッシュメモリは、フラッシュセルへの内部接続であるビットラインとワードラインを短縮することで、パフォーマンスを向上させています。また、データ要求に同時に応答できるフラッシュメモリの独立した領域であるプレーンの数を増やすことで、並列処理能力を向上させ、ひいてはパフォーマンスを向上させています。XL-Flashは、東芝の実績あるBiCSフラッシュメモリをベースとしていますが、東芝は既存のフラッシュメモリをSLCモードで使用しています。つまり、セルあたり1ビットのみを保存することで、パフォーマンスを向上させています。
その結果、XL-Flashのプログラム時間はわずか7マイクロ秒となり、QLCの30マイクロ秒を大幅に上回ります。もちろん、パフォーマンスの向上はストレージ密度の低下を伴いますが、東芝は明らかに高いパフォーマンスがダイ容量の減少を相殺できると考えています。
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東芝はまず、XL-FlashをQLCフラッシュを補完するSLCキャッシュとして、より大容量で安価なQLCフラッシュデバイス用の高性能キャッシュとして採用します。東芝は、この組み合わせにより、DRAMとHDDストレージプールを組み合わせた場合よりも全体的なレイテンシが向上すると主張しています。この利点の大部分は、XL-FlashがDRAMよりも容量面で優れていることによるもので、実際のワークロードにおいてより多くのキャッシュヒットを可能にします。
東芝はSLCベースのXLフラッシュデバイスから事業を開始する予定ですが、高性能フラッシュのMLCバージョンも検討しています。当初の製品はデータセンター向けですが、他の多くの高性能技術と同様に、いずれデスクトップPCにも搭載される予定です。
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ポール・アルコーンはTom's Hardware USの編集長です。CPU、ストレージ、エンタープライズハードウェアに関するニュースやレビューも執筆しています。
