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微細化に向くReRAMとMRAM

　その中で米氏は、混載向け不揮発性メモリーの今後について触れた。NANDフラッシュメモリーは単体では、数百層の高層化と大容量化を果たしているが、Third-generation Embedded SuperFlash（ESF3）と呼ばれる混載向けeFlashメモリーは、28nm世代かつ“平屋”の技術で微細化が止まっており、さらなる微細化が可能な新しい技術が求められている（図2）。その技術として2つの不揮発性メモリーが挙げられるとした。

図2　eFlashの技術（ESF3）はN28でストップし、ReRAM（RRAM）とMRAMが受け継ぐ
図2　eFlashの技術（ESF3）はN28でストップし、ReRAM（RRAM）とMRAMが受け継ぐ
（写真：日経クロステック）
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　それが、ReRAM（抵抗変化型RAM、RRAMとも呼ぶ）とMRAM（磁気抵抗変化型RAM）の2つである。理由は、共に少なくとも5nm世代（N5）またはN4までは微細化可能であることが分かっているからだという。

　まず、ReRAMはeFlashの代替技術として理想的で、ロジック半導体の後工程（BEOL）との互換性が高いという（図3）。また、既に製品化が進んでいるとする注1）。

注1）例えば、米Qualcommが2024年11月に発表した低消費電力版無線LANの「Wi-Fi 4」用IC「QCC730M」では、メモリーとして640KバイトのSRAMと1.5MバイトのReRAMを実装している。

図3　ReRAM（RRAM）は安さ、MRAMは書き込みの速さや耐久性などで勝負か
図3　ReRAM（RRAM）は安さ、MRAMは書き込みの速さや耐久性などで勝負か
eFlash（ここではeNVM）に対するReRAM（RRAM）とMRAMの特徴を示したスライド（写真：日経クロステック）
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　既存のeFlashに対しては、ロジックとの互換性の高さに加えて、製造プロセスが単純で造りやすく、さらに外部磁場の影響を受けない点が優れるとした。

MRAMはミッションクリティカルな用途向け

　一方、MRAMは、外部磁場の影響を受けやすいという弱点があるものの、ロジックとの互換性、書き込み速度の速さ、読み書きの繰り返し回数の多さ、さらにはセ氏150度かそれ以上の温度での耐久性の高さなどが非常に優れているとした。製造プロセスの単純さではReRAMに及ばないものの、eFlashよりは良いという。

　こうした点からMRAMはミッションクリティカルな用途に向くとした。混載MRAMも既に実用化を果たし、例えば中国Huawei Technologies（華為技術）のスマートウオッチなどに使われている。