市場による新技術の普及には時間がかかります。今年初め、JEDECはDDR5の最終仕様を公開し、業界全体で新メモリ規格への移行に向けた動きが始まりました。しかし、TrendForceのアナリストによると、この移行には数年かかる見込みです。DDR5をサポートする最初のサーバープラットフォームは2021年後半に登場する予定ですが、クライアントPCへの普及がどの程度速くなるかはまだ分かりません。一方、GDDR6とLPDDR5は、後継規格であるGDDR6XとLPDDR5Xが業界に浸透するまで、しばらくの間は市場に定着するでしょう。
PCとサーバー: 容量と速度のためのDDR5
DDR5 SDRAM 仕様は、スケーラビリティを第一の目標とする複数の目標を念頭に置いて開発されました。
一方、サーバーは最終的に最大 2 TB の容量のメモリモジュールを活用するようになります（つまり、8 つのメモリチャネルを備え、チャネルごとに 2 つのモジュールをサポートするサーバーグレードの CPU は、32 TB の DDR5 メモリ（現在の 4 TB から増加）と組み合わせることができます）。このような容量により、この規格は今後しばらく市場に定着するでしょう。
一方、この規格では最大6400 MT/sのデータ転送速度が規定されていますが、DRAMメーカーは既にメモリデバイスが8400 MT/sで動作することを実証しています（このデモンストレーションには実際のSoCは使用されていません）。これは、PCメーカーとパフォーマンス重視の双方から歓迎されるでしょう。DDR5では、速度向上に加えて、この新しいメモリタイプの実際の効率を向上させるための様々な手法が導入されています。
これまで、Micron、Samsung、SK Hynixといった主要コンピューターメモリメーカーがDDR5メモリチップとモジュールを発表してきましたが、タンゴを踊るには2社が不可欠であり、AMD、IBM、Intelなどのプラットフォームメーカーが新タイプのDRAMへの移行を促進するために、自社製品を発表する必要があります。そして、この点において、典型的な状況があります。サーバー業界はコストに最も敏感ではないため、DDR4の場合と同様に、サーバープラットフォームが新しいタイプのメモリを最初に採用することになります。一方、クライアントPCプラットフォームは約1年後に追随する予定です。
Intelは、2021年後半に発売予定のサーバーおよびスーパーコンピューター向けXeonスケーラブル「Sapphire Rapids」プラットフォームがDDR5をサポートすることを既に発表しています。IntelのサーバーCPUとは異なり、AMDのEPYCはチップレット設計を採用し、メモリサポートに関してはより柔軟性が高いため、理論上はコードネーム「Genoa」と呼ばれるプラットフォームはDDR4またはDDR5のいずれかをサポートする可能性があります。一方、様々なリーク情報に基づくと、AMDのGenoaプラットフォームは実際にDDR5をサポートする見込みです。したがって、サーバーCPUの主要サプライヤー2社は、来年末にDDR5対応プラットフォームをリリースすると予想されており、DDR5時代の幕開けとなるでしょう。
サーバーは大量のメモリを消費するため、AMDとIntelが2021年後半にGenoaおよびSapphire Rapidsプラットフォームを発表したとしても、DRAMメーカーはDellやHPなどのベンダーに相当量のDDR5を生産・供給する必要があります。もちろん、サーバープラットフォームの立ち上げには時間がかかるため、DDR5対応プラットフォームが既存および今後登場するDDR4対応プラットフォームに取って代わるのは、少なくとも2023年以降になると予想されます。
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デスクトップPCとノートパソコンは、メモリ技術の面でサーバーに遅れをとる傾向があるため、AMDとIntelはクライアントPC向けのDDR5プラットフォームを2022年以降にリリースする可能性が高いでしょう。したがって、AMDとIntelがスピードアップを決定しない限り、愛好家向けのDDR5-6400メモリモジュールはすぐには登場しないでしょう。
グラフィックスメモリ：GDDR6は今後も主流
GDDR5は2007年後半からグラフィックカードに搭載されており、現在でも一部のエントリーレベル製品に使用されています。一方、GDDR5Xを採用したマスマーケット向け製品は、NvidiaのPascalグラフィックプロセッサのみでした。TrendForceによると、GDDR6はGDDR5Xよりもはるかに普及しており、現在ではグラフィックDRAM出荷の70%を占めています。GDDR6はMicrosoftとSonyの最新ゲーム機にも搭載されているため、今後長年にわたり人気を維持すると予想されます。
市場関係者は、NvidiaのGeForce RTX 3080および3090グラフィックスカードに搭載されているGDDR6Xが、すぐにDRAMとして広く普及するとは予想していません。それには少なくとも2つの理由があります。第一に、GDDR6Xは現在JEDEC規格ではありません。第二に、GDDR6Xは4レベルパルス振幅変調（PAM4）信号方式を採用しており、コントローラレベルでの実装にはコストがかかります。一方、GDDR6XとGDDR6Xの速度比較におけるメリットは、現時点では比較的控えめです（19.5GT/s対16GT/s）。一方、Micronは今後DRAMにPAM4（さらにはPAM8）を採用することを真剣に検討しており、GDDR6Xまたはそれに続くPAM4ベースの規格の普及に向けて働きかけていくでしょう。
HBM タイプのメモリは、現在クライアント PC には高価すぎ、今後も高価なままになると予測されているため、HBM はこれらのアプリケーションに広く使用されることはありませんが、当然、GPU のコンピューティングには引き続き使用されるでしょう。
要約すると、TrendForce のアナリストは、GDDR6 が 2021 年にグラフィックス DRAM 市場の約 90% を占めると考えています。これは、来年で 4 年目を迎える DRAM 規格としては注目すべき結果です。
モバイルメモリ：LPDDR5Xの到来を前にLPDDR5が奮闘
JEDECは2019年2月にLPDDR5X仕様を公開しましたが、現時点でLPDDR5対応のシステムオンチップ（SoC）を発表しているのはQualcommとSamsung Mobileのみです。一方、AppleとMediaTekのモバイルプラットフォームは、LPDDR4とLPDDR4Xメモリの両方を引き続き採用しています。その結果、LPDDR5の普及率は今年約12%になると予想されています。
クアルコムの来年のハイエンドSoC（Snapdragon 870）は引き続きLPDDR5を使用する予定であり、同社が2021年に発表予定の次期パフォーマンスメインストリームSoCで新しいDRAMの使用を拡大する可能性があります。MediaTekも2021年前半に少なくとも2つのLPDDR5対応SoCをリリースする予定であるため、これらのSoCが2021年後半または2022年初頭に携帯電話に搭載されることが予想されます。
TrendForceによると、LPDDR5とLPDDR4Xの価格差は約10%に縮小しました。この新しいメモリタイプの優れた性能とエネルギー効率を考慮すると、SoC開発者やスマートフォンメーカーは今後、LPDDR5を採用する傾向が強まるでしょう。しかしながら、当面はLPDDR4とLPDDR4Xが市場を席巻し続けるでしょう。
LPDDR5は最大6400 MT/sのデータ転送速度をサポートする予定ですが、AI/MLやグラフィックス処理などのアプリケーションでは常により高い帯域幅が求められるため、規格を8533 MT/sまで拡張する提案が進められています。LPDDR5Xは基本的にLPDDR5に類似しており、導入が簡素化されます。LPDDR5Xでは、より高いデータ転送速度を実現し、今後のモバイル（低消費電力という表現の方が適切ですが）メモリサブシステムの信頼性を高めるため、信号対雑音比（S/N比）を向上させビットエラー率を低減するプリエンファシス機能と、メモリチャネルの堅牢性を高めるピンごとの判定帰還型イコライザー（DFE）（DDR5でもサポートされている機能）が導入されます。
LPDDR5Xがいつ最終決定するかは完全には明らかではありませんが、いずれLPDDR5のライバルとなることは間違いありません。さらに、何らかの理由でLPDDR5をスキップしてLPDDR5Xに直接移行するケースが出た場合、主要なモバイルDRAM規格がすべてのSoC設計者から支持されないという興味深い状況になるでしょう。
アップル流
1990年代にはコンピュータ業界の弱小企業だったAppleは、今ではPC市場の約10%を占めるハイテク大手へと変貌を遂げました。ノートパソコン中心のコンピュータメーカーであり、スマートフォンの主要サプライヤーでもあるAppleは、近年ではLPDDRメモリの主要消費者でもあります。
Apple独自のM1システムオンチップが引き続きLPDDR4X-4266メモリを使用していることを考えると、少なくとも今後ノートPCではモバイルDRAMを採用する可能性が高いでしょう。では、デスクトップPCはどうでしょうか？
デスクトップはパフォーマンスに飢えています。理論上はLPDDR5X-8533がDDR5-6400よりも優れているように見えますが、コストがはるかに高く、モジュール化やアップグレードを阻むポイントツーポイント接続に依存している可能性があります。Appleはもはやサードパーティ製プロセッサに依存する必要がないため、メモリ帯域幅がプロセッサのパフォーマンスに大きく影響すると仮定すれば、コストに関わらずあらゆる種類のメモリを使用できます。そこで、Appleが今後どのメモリ規格を自社のコンピュータに採用するのかという疑問が生じます。
Appleは秘密主義で悪名高いため、同社の計画を予測するのは一般的に賢明なビジネスとは言えません。しかし、革新的なメモリは、自社開発のSoCがもたらすもう一つのメリットです。Appleが今や主要なプラットフォーム開発企業であることを考慮すると、同社の設計決定は市場全体に影響を及ぼすでしょう。
まとめ
さまざまなアプリケーションに対応する 3 つの新しいタイプのメモリ (DDR5、GDDR6X、LPDDR5X) が登場しています。
DDR5はクライアントPCとサーバーPCの次なるデファクトスタンダードとなることは間違いありませんが、市場を席巻するまでにはしばらく時間がかかるでしょう。一方で、DDR5はパフォーマンスと密度の両面で優れた拡張性を備えているため、この新しいメモリ技術は非常に長い寿命を持つでしょう。DDR3は7年以上市場に出回っており、DDR4も2021年に7周年を迎えます。
一方、GDDR6Xが長期的にどれほど成功するかはまだ不透明です。PAM4シグナリングがDRAMにもたらすメリットを全て実証する必要があるからです。ゲーム機やエントリーレベルのグラフィックカードにGDDR6が採用されれば、必然的にこのDRAMのコストは低下するでしょう。一方、GDDR6Xは、複数のメーカーから供給されない限り、依然としてプレミアムメモリとして位置づけられるでしょう。
現在、LPDDR4/LPDDR4Xは市場を席巻しており、少なくとも今後数年間はこうした状況が続くでしょう。LPDDR5は以前よりも安価になり、LPDDR4Xに比べて多くの利点があるため、MediaTekが来年新しいプロセッサを発表すると、LPDDR5をサポートするSoCの数は増加するでしょう。LPDDR5X拡張提案がいつ提出され、JEDECに承認されるかは不明ですが、8533 MT/sのデータレートを考えると、このタイプのメモリは実現可能性がかなり高いと言えるでしょう。
アントン・シロフはTom's Hardwareの寄稿ライターです。過去数十年にわたり、CPUやGPUからスーパーコンピュータ、最新のプロセス技術や最新の製造ツールからハイテク業界のトレンドまで、あらゆる分野をカバーしてきました。
