SSDの容量、性能、耐久性、電力効率を高める「3D V-NAND」とは何か？：NANDフラッシュは1Tビット時代へ（3/4 ページ）

3D V-NANDを実現した3つのイノベーション

　キーヒュン・キョン氏によれば、3D V-NANDのコンセプトはシンプルだが、実用化への道のりは決して平坦ではなく、長年の研究開発の積み重ねによって実現できたことだという。

　一戸建てと高層マンションでは、異なる材料や建築手法が必要とされるが、従来のプレーナ型NANDフラッシュと3次元構造のNANDフラッシュの関係にもそれは当てはまり、「材料（Material）」「構造（Structure）」「統合（Integration）」といった3ステップの技術革新が必要だったと語る。

　絶縁体に電荷を注入するチャージトラップフラッシュ（CTF）の採用が「材料の革新」、3次元メモリセル（3D CTF）の開発が「構造の革新」、そしてそれをチャンネルホールで連結し、円筒状に積み上げるという「統合の革新」だ。

　東芝やMicronなど、他のNANDフラッシュメーカーも3D V-NANDに相当する3次元構造のNANDフラッシュの開発を進めているが、現段階で実用化できているのはSamsungのみとなる。これは、同社が早期から投資を行ない、研究開発を進めてきた成果だと胸を張った。

　3D V-NANDは、垂直方向にセルを生成するため、平面方向に極端な微細化をする必要がない。30nmクラスの露光技術のままセルの層を増やすことで記録密度を上げていくことができるため、セル間の電気的干渉の心配もなく、高価な露光装置も必要がない。

　つまり、同氏が指摘した微細化に伴う課題を根本から解決する。そして、その結果として、記録容量（記録密度）、パフォーマンス、耐久性、電力効率といったメリットをもたらす。

　記録容量、記録密度については、現時点では差がないものの、将来的な伸びしろが異なる。微細化による記録密度の向上では1セルあたり256Gビットで早くも限界が訪れるが、垂直方向にセルを生成する3D V-NANDには1Tビットまでのロードマップがある。

　セル間の干渉がないため、複雑なエラー訂正プロセスは不要で、シンプルなアルゴリズムでデータの書き換えを行えるため、1xnmに比べて書き換えの速度が約2倍、書き換え時の消費電力は約46％低く、電力効率が高い。耐久性（書き換え可能回数）についてはチャージトラップフラッシュの採用も大きく貢献しているとし、2～10倍に向上しているという。