TLC方式の3D NANDフラッシュがeMMCにも、ウエスタンデジタルの新製品：車載半導体

[齊藤由希，MONOist]

ウエスタンデジタルのラッセル・ルーベン氏

　ウエスタンデジタルは2019年5月30日、東京都内で記者説明会を開き、車載向けのNANDフラッシュメモリの新製品「iNAND AT EM132 EFD」を発表した。自動運転技術の採用やコネクテッド化で高容量ストレージへの需要が高まっていることに対応する。

　新製品の最大容量は256GBで、車載グレードのeMMC（embedded Multi Media Card）の第3世代となる。また、eMMCとしては初めて記録方式がTLC（Triple Level Cell／1セル当たり3ビット）の3D NANDフラッシュ技術を採用した。3D NANDの採用により、eMMCとしてより長期間の供給が可能になるという。提供は2019年6月から開始する。

　車載NANDフラッシュメモリは要件が高度化しており、2022年までに車両1台当たり最大2TB以上が必要になる見通しだ。ストレージの容量拡大は、自動運転システムやコネクテッド化、高度なHMI（ヒューマンマシンインタフェース）の採用が要因となっている。具体的には、先進的なインフォテインメントシステムで256GB、自動運転システムで1TB超の車載ストレージを必要とするためだ。

　高精度地図の場合は64G〜128GB以上、HUD（ヘッドアップディスプレイ）でのAR（拡張現実）表示で16G〜128GB以上、自動運転システムのOSとアプリケーションスタックで32G〜512GBに達すると見込まれている。運転状況を記録するためのドライブレコーダーについても、データの保存期間によっては32G〜2TB以上の容量が必要となる。

車載ストレージの大容量化が進む（クリックして拡大） 出典：ウエスタンデジタル

　また、アプリケーションごとにストレージに対する要件が異なっており、インフォテインメントシステムやナビゲーションは、読み取りがメインでデータ保持が重要になる。ドライブレコーダーは書き込みが主で、デジタルメータークラスタは厳しい温度環境への対応が重視される。また、テレマティクスやゲートウェイも高温下への対応とデータ保持が要求される。読み出しだけでなく、書き出しも含めてバランスよく対応する必要があるとしている。

　TLCの3D NANDフラッシュメモリは、大容量化を図るための技術だ。メモリセルストリングを垂直方向に立てることによって、シリコン面積当たりの記憶容量を増やす。また、MLCの2D NANDフラッシュメモリと比較して、セル間の隣接干渉を緩和できることや、電荷トラップ層当たりの電子増加によって信頼性を向上することが可能になるという。データ保持期間も伸ばすことができる。

　ウエスタンデジタルは車載向けにSDカードやeMMC、UFS（ユニバーサルフラッシュストレージ）規格に準拠したインタフェースを採用したフラッシュメモリを展開している。書き込みと読み取りの処理速度は、eMMCよりもUFS対応フラッシュメモリの方が優れる。2018年10月にはUFS2.1対応の製品を発表し、従来のeMMCの2.5倍となる1秒当たり1440MBの高速処理を実現している。しかし、UFS対応フラッシュメモリは現時点ではスマートフォン向けが主流だ。

3D TLC NANDの強み（クリックして拡大） 出典：ウエスタンデジタル

　eMMCは自動車メーカーやサプライヤーが扱い慣れているということもあり、ニーズが根強い。「フラッシュメモリがUFSかeMMCかはSoCによって決まる」（ウエスタンデジタル 車載＆コネクテッドソリューション プロダクトマーケティングディレクターのラッセル・ルーベン氏）ため、SoCベンダー各社と協力して互換性試験を実施している。記者説明会と同日に、ウエスタンデジタルのiNAND eMMCソリューションとルネサス エレクトロニクスのR-Carの互換性を確認したと発表した。「日本の自動車メーカーやサプライヤーにとって重要なルネサス エレクトロニクス」（ルーベン氏）と連携することで、採用拡大につなげる。