今回は少し毛色を変え、前回と同じくShort Courseの中からSK HynixのSoo Gil Kim博士(Fellow&VP, SOM&ACiM based on emerging memory, component research for memory technologies)による"Current Landscape and Future Outlook of Emerging Memory Technologies"というセッションの内容をご紹介したい。 微細化にも限界が見えてきたメモリーの現状 半導体市場が次第に拡大しているということはメモリーの市場もまた広がっているという話ではある。 一時期はAIブームがそろそろ天井という意見もあったが、最近はまた天井が抜けた論が多い。ちなみに筆者はさすがにそろそろ限界では？　と思っている(理由：主に電力供給がひっ迫し始めているため)。

同氏はLinkedInの投稿で、「数千個規模の出力トークンをメモリバウンドで生成する必要がある推論モデルの登場により、既存のハードウェアロードマップは一段と制約を受けるようになっている。われわれがAIの野望を達成するためには、推論を根本的に高速化／低価格化し、さらなる低消費電力化を実現する必要がある。私は最近、こうした素晴らしい飛躍の実現への道を追求する英国拠点のAIハードウェアメーカーFractileに投資したとお伝えできることをうれしく思う」と述べている。 Gelsinger氏は、「推論性能の役割は、今もまだ最先端のAIモデル開発において正当に評価されていない。推論性能の向上は、モデル開発期間を数年リードすることに相当する」と指摘する。 Fractileとは、どのような企業で、どのような取り組みを進めているのだろうか。 LLM向けの推論アクセラレーターを開発 Fractileは、CEO

ソフトバンクグループがNVIDIAに売却することで中立性が保てないとして社員や顧客の動揺が広がる英国の半導体IPベンダArmのメモリIP部門がスピンオフする形で、10月1日付で「Cerfe Labs」という新会社を米国テキサス州オースチンに設立した。 Armの不揮発性メモリIP部門が独立して新会社を設立した Ce(Correlated Electron)RAMと呼ばれる強相関電子系の材料(電子が単独で動作するのではなく、電子同士が相関を保ちながら挙動する材料)を使った、新しい低コスト不揮発性RAMのメモリIPで市場参入するとしている。 Armは過去5年間にわたり、このCeRAMについて研究を進めてきており、スピンオフのチャンスを探っていたという。ただし、Cerfe Labsは新型メモリ自体を製造販売することはなく、これまでのArmとおなじビジネスモデルで、IPを半導体企業に有償提供するビジ

東北大学と京都大学は、コバルト・ガドリニウム(CoGd)合金多層膜からなる反強磁性材料を用いた反強磁性体スピントルク磁気メモリを実証したと発表した。 同成果は、東北大学金属材料研究所の関剛斎 准教授、高梨弘毅 教授、周偉男 博士研究員(現:物質・材料研究機構ポスドク研究員)、京都大学化学研究所の森山貴広 准教授と小野輝男 教授らで構成される研究グループによるもの。詳細は米国の科学誌「Physical Review Letters」のオンライン版に公開された。 高度情報化社会の進展に伴い、情報記録デバイスの超高記録密度化・低消費電力化が求められている。HDDやMRAMなどの磁気記録デバイスでは、コバルト(Co)や鉄(Fe)、ニッケル(Ni)などの強磁性体からなる記録層に、電流あるいはスピントルク効果や磁場で、0か1のデジタル情報を描き込む、磁気モーメントの反転により記録する方法が用いられてい

慶應義塾大学の研究グループらは、絶縁体を用いてスピントロニクス素子を駆動させる新たな原理を発見した。駆動効率はトポロジカル絶縁体に匹敵するという。 超高速で低消費電力のスピントロニクス素子、開発を加速 慶應義塾大学理工学部の安紅雨訪問研究員と安藤和也准教授らの研究グループは2018年2月、東北大学材料科学高等研究所の大野武雄准教授らと共同で、絶縁体を用いてスピントロニクス素子を駆動させる新たな原理を発見したと発表した。駆動効率はトポロジカル絶縁体に匹敵するという。 スピントロニクス素子はこれまで、磁性体に接合された金属に電流を流すと生じるスピン軌道トルクを用いて、磁化を制御してきた。ところが、金属に電流を流すこの方法だとエネルギー損失が発生する。これを回避するため最近は、表面のみが金属の特性を示すトポロジカル絶縁体を利用する方法が注目されていた。 研究グループは今回、金属を酸化させた金属酸

まとめ：新世代のメモリを創造する二酸化ハフニウム/ジルコニウム：福田昭のストレージ通信（86） 反強誘電体が起爆するDRAM革命（7）（2/2 ページ） 書き換え寿命の延伸と研究開発の広がりが大きな課題 2011年に二酸化ハフニウム強誘電体が公表されて以降、わずか6年ほどの間に、これだけの研究成果が発表されてきたのは、すごいことだ。そして発表された研究成果、具体的にはキャパシターやトランジスタなどの試作結果がかなり良好であることも、驚くべきことだといえる。通常は、新しい材料によって作製したデバイスの特性は、非常に貧弱であるからだ。 もっとも、初めからかなり良好な結果が得られた理由は、推測できる。最も重要なのは、二酸化ハフニウムと二酸化ジルコニウムが、既に半導体の量産に使われている材料だという事実だろう。これは原料の純度が、半導体の量産に適用できる水準までに高いことを意味する。新しい機能を実

強誘電体メモリが再び注目を集めている、その理由：福田昭のストレージ通信（57） 強誘電体メモリの再発見（1） FeRAM（強誘電体不揮発性メモリ）の研究開発の熱気は、2000年代に入ると急速に衰えていった。だが2011年、その状況が一変し、FeRAMへの関心が再び高まっている。そのきっかけとは何だったのだろうか。 強誘電体材料に起こったブレークスルー 強誘電体不揮発性メモリ（FeRAM）の研究開発が、熱気に包まれている。微細化が可能な、新しい材料が発見されたからだ。しかも幸運なことに、新材料は半導体製造にとって珍しくない材料だった。 それは、ハフニウム酸化物（HfOx）である。ハフニウム酸化物は、高い誘電率を特徴としており、金属ゲートのMOSFETにゲート絶縁膜として大量に使われている。DRAMのキャパシタ絶縁膜にも採用された実績がある。このハフニウム酸化物に特定の添加物を入れたり、製造工

Intel persistent memoryはデータの保持に電力を必要としない、不揮発性メモリの一種だ。データをメモリからストレージに保存する必要がなくなるなど、コンピュータのアーキテクチャを一変させる可能性を持つ。 現代のコンピュータは基本的にメインメモリとしてDRAMを利用しています。DRAMはアクセスが高速な一方、容量あたりの単価は高く、それゆえ大量にコンピュータに搭載することが難しく、またデータを保持し続けるのに電力を必要とします。 このDRAMの能力と性質を補完するため、一般に現代のコンピュータには二次記憶装置として大容量で安価かつ電力がなくてもデータを保持し続けられるハードディスクドライブなどのストレージを備えています。 こうした現代のコンピュータの構造を一変させようとインテルが5月16日に発表したのが、大容量かつ低価格、しかもデータの保持に電力を必要としない、同社とマイクロ

中央大学の竹内健教授らのグループは2014年6月12日、米国のNanteroと共同でカーボンナノチューブを用いた半導体メモリ「NRAM」に最適な書き込み方法を開発し、140nmサイズの単体素子によって基本動作を実証したと発表した。 中央大学の竹内健教授らのグループは2014年6月12日、米国のNanteroと共同でカーボンナノチューブを用いた半導体メモリ「NRAM」に最適な書き込み方法を考案するとともに、140nmサイズのNRAM素子に適用して基本動作を実証したと発表した。中央大学では、「高速、低電力、大容量、高信頼な基本的な動作を世界で初めて実証した」としている。 抵抗の変化を応用、将来10nmへ NRAMは、Nanteroが考案した半導体メモリで、電圧印加や微小な電流を流すことでカーボンナノチューブが接触（低抵抗化）、分離（高抵抗化）し抵抗値が変化する現象を利用してデータを記憶する。

2016年7月に米国カリフォルニア州サンフランシスコで開催された半導体製造装置材料展示会「SEMICON West 2016」の併催講演会で米国の半導体技術動向調査および製造コスト分析企業であるIC KnowledgeのScotten W. Jones社長が次世代の半導体技術について調査会社の立場で示唆に富んだ講演を行った。今回の連載では、この講演内容を踏まえて、半導体技術の最新事情を読み解いてみたい。 熾烈を極めるロジック各社の先端技術ノード開発競争 次世代半導体デバイスの実現を目指して超微細化を追求する半導体メーカー(ファウンドリ含む)は、世界でほんの数社に絞り込まれてしまった。これら最先端プロセスを提供する半導体メーカーは他社より技術的優位性を強調した独自のロードマップを発表し、超微細化を象徴する独自の技術ノード名(注1)を宣伝するなど、微細化競争に拍車がかかっている。これらの数社は