巨大市場が見えてきた新型メモリー PRAM(phase change RAM) や MRAM(magnetoresistive RAM) で巨大市場を獲る こうしたシナリオが現実味を帯びてきた メモリー大手各社が, 製品ロードマップにこれらの新型不揮発性メモリーを含めるようになり,2007 2010 年の市場投入に向けて動き始めている 各社が新型不揮発性メモリーで狙うのは, 携帯電話機, 家電, パソコン, 自動車に向けた売上高 1000 億円以上の規模を狙える巨大市場である Part1 市場動向狙うは 1000 億円規模の売り上げケータイ, 家電, 自動車に搭載 Part2 技術動向書き込み電流とチップ面積を削減 65nm 以降に微細化へ Large market is emerging for new types of memories Every player dreams of gaining a giant share of the market. By taking advantage of phase change RAM (PRAM)and magnetoresistive RAM (MRAM), that dream is becoming a real possibility. These new types of nonvolatile memories are now being specified in product road maps presented by each major memory maker. They already are aiming to bring the nonvolatile memories to market in 2007 or by 2010 at the latest. Their new memory strategies are focused on a giant market. Specifically, it is the market filled with cellular phones, home appliances, PCs, and cars that offers the chance to enjoy sales topping 100 billion yen. by Junichi Ohshita April 2007 NIKKEI MICRODEVICES 27
Part1 市場動向狙うは 1000 億円規模の売り上げケータイ, 家電, 自動車に搭載 新型不揮発性メモリーで 1 社当たり 1000 億円規模の売り上げを確保することが現実味を帯びてきた 米 Intel Corp. や韓国 Samsung Electronics Co., Ltd., 東芝, ルネサステクノロジなどの大手 LSIメーカーが, 携帯電話機や家電, 自動車といった巨大市場に向けた新型不揮発性メモリーの製品化に動き始めたためである 各社は PRAM(phase change RAM) や MRAM (magnetoresistive RAM) を早ければ 2007 2008 年に量産する これらの新型不揮発性メモリーで巨大市場を狙える条件が, ここに来て出そろってきた 注 1) フラッシュ メモリーのうち, メモリー カードや携帯型音楽プレーヤ向けなどのストレージ用途では,2010 年前後においても NAND 型がコスト競争力で強みを発揮しそうである なお,NOR 型フラッシュと DRAM の市場規模は 2006 年にそれぞれ約 1 兆円と約 3 兆円だった 注 2)Qimonda,IBM,Macronix の 3 社, および Intel と ST はそれぞれ共同開発する このほか,DRAM を低電力化する用途で, エルピーダメモリが PRAM の記憶素子に使う GeSbTe(GST) 膜を DRAM のキャパシタに導入する PRAM phase change RAMMRAM magnetoresistive RAMFeRAM ferroelectric RAM 3 4 図 1 Intel Corp. Samsung Electronics Co., Ltd. LSI1 1000 NOR DRAM 1 10 図 2 大手 LSI メーカーが相次ぎ事業化に動く PRAM MRAM 2007 2008 FeRAM 2010 PRAMIntel Samsung STMicroelectronics Qimonda AG IBM Corp. 2 Macronix International Co.,Ltd. 図 3 図 4 図 1 新型不揮発性メモリーの巨大市場が見えてきた大手 LSI メーカー各社が, 新型不揮発性メモリーを製品ロードマップに入れ,2007 2010 年の事業化に向けて動き始めた 1000 億円を超える売り上げを狙う 本誌が作成 Intel Samsung 2007 2008 MRAM 28 April 2007 NIKKEI MICRODEVICES
Freescale Semiconductor Inc.NEC Samsung IBM Qimonda Freescale 2006 2009 FeRAM 1999 Samsung, Texas Instruments Inc. TI Samsung 2006 PRAM 90nm 256M 512M 2008 2007 4 6 2007 p.30 の注 3) ルネサスは 2006 年度中にフラッシュ混載マイコンの累計出荷数が 10 億個になるとの見通しを, 2006 年 7 月の事業戦略説明会で示している Intel やSamsung がPRAM を量産へ PRAM PCNOR Intel Samsung 図 5 Samsung NOR, Vice President of Semiconductor R D Center, Memor y Business Hongsik Jeong 2006 10 NOR 1000 PRAM 図 2 新型不揮発性メモリーの強みを生かせる用途が続々携帯電話機や家電, パソコン, 自動車といった巨大市場が狙える機器で,PRAM や MRAM, FeRAM の特徴を生かせる用途が増えてきた 本誌が作成 サンプル出荷 (Sams n,intel) 規模量産 (Sams n,intel) ラインの増 300mm 化 大規模量産 (Sams n,intel+ 新規 入メーカー ) 規模量産 (Freescale) サンプル出荷用途の拡大, ( ルネサス ) 市場 入メーカーの増 大規模量産 (Freescale+ ルネサス + 新規 入メーカー ) 1 億個 / 年規模の量産 ( 富士通 ) 用途の拡大, 市場 入メーカーの増 10 億個 / 年規模の量産 ( 富士通 + 新規 入メーカー ) 図 3 大手メーカーが製品化に向けて始動大手メモリー各社が新型不揮発性メモリーの市場投入に向けて始動した PRAM の量産を 2007 2008 年,M RAM の量産を 2010 年ごろに始める FeRAM では市場拡大を目指す 本誌が作成 April 2007 NIKKEI MICRODEVICES 29
注 4)NOR 型フラッシュは, 高温ではトンネル酸化膜を介したリークによって, データ保持特性が低下しやすくなる p.32 の注 5) 富士通から FeRAM チップの供給を受ける米 Ramtron International Corp. は, 自動車市場を攻める 同社の FeRAM 製品の自動車向け売上高は,2006 年に対前年比 2 倍に拡大した 自動車メーカーと電装機器メーカーを合わせて既に 20 以上のユーザーを獲得しているという 同社は 2007 年 3 月に,TI の製造ラインを利用して,4M ビットの FeRAM の製造を開始すると発表した p.32 の注 6) マイコン向けでは, ユーザーの早期採用を促すために,FeRAM を搭載した評価用ボードを, 組み込みソフト開発企業に 2006 年末に配布した p.32 の注 7)SIM カードを狙うメモリー メーカーとして, 富士通以外に米 Spansion Inc. がある 同社の NOR 型フラッシュ技術 MirrorBit では, ストレージ デバイス並みの容量と動作速度を両立できることから, メモリー カードの機能を取り込むような大容量 SIM カードを狙える 1 チップ たりの容量 ( ビット ) 10G 1G 100M 10M 高速 NOR Intel NOR NAND RAM Chief Technology Officer, Flash Memory Group Ed Doller AV PC 1Intel PRAM 2007 1 3 128M90nm 2007 1 3 NOR PRAM 1000 1000 2010 PRAM 低速 10 9 10 8 10 7 10 6 10 5 10 4 10 3 デ タ き換え ( ) 図 4 フラッシュから DRAM までを狙える新型不揮発性メモリーは, それぞれ異なる特徴を備える 動作速度では MRAM や FeRAM が優位である 集積度では現状で PRAM がリードしている 本誌が作成 東芝は MRAM で携帯電話機向けに攻勢 MRAM MCP multi chip package NOR SRAM DRAM SRAM1 MCP 1000 1 PRAMNOR 1000 PRAM MRAM 2008 10 FlashMCU FeRAM 2007 2010 IC 図 6 FeRAM 100 Samsung TI FeRAM SamsungFeRAM Hongsik Jeong 携帯電話機や自動車でニーズが高まる 1000 30 April 2007 NIKKEI MICRODEVICES
1 2 1 PRAM Device Solution Group NOR NOR 1 20 NOR 10 PRAM 1 2 SRAM 45nm SRAM SRAM 45nm LSI SRAM 2 85 125 150 IC 1 4 MRAM 150 図 5 NOR 型の代替や MCP の 1 チップ化を狙う各社は, 新型不揮発性メモリーで NOR 型フラッシュの代替や MCP の 1 チップ化を狙う 狙う市場は, 携帯電話機やパソコン, 家電, 自動車と多岐にわたる 本誌が作成 図 6 広がり始めた FeRAM の用途従来はニッチ市場に限られてきた FeRAM の用途が広がり始めた セキュリティ機能を強みに, 家電や携帯電話機, 自動車へと拡大する 富士通のデータを基に本誌が作成 April 2007 NIKKEI MICRODEVICES 31
注 8) 富士通は,FeRAM 搭載 LSI の採用を促すためのシステム構築に取り組んできた 例えば, データ読み出しが高速な FeRAM を使わなければセキュリティを保証できないシステムを作り,FeRAM の採用を促すといった手法を取っていると見られる MRAM Freescale 40 150 MRAM 2007 Manager, MRAM Magnetic Device Physics R D Technology Solutions Organization Brad N. Engel システム レベルで既存メモリーを攻める LSIa b a Freescale 5 FeRAM EAL( 評価保証レ ル ) EAL3 一 生 EAL2 一 生 EAL1 一 生 EAL4 一 生 EAL5 一 生 / 事用途 EAL7 事用途 EAL6 事用途 EAL4 一 製品 (IC カード ) Felica 方式の IC カード ( の写真 ) に採用された FeRAM 搭載 LSI のセキュリティ レ ル ロ低中高外 からデータ 読などの攻 を受ける 能性 6 SIM subscriber identification module FeRAM LSI 7 FeRAM LSI 図 7 SIM FeRAM LSI FeRAM 8 図 7 民生向けで最高レベルのセキュリティを保証富士通は,FeRAM 混載 LSI で国際標準 ISO/IEC 15408 の EAL4+ 認証を得た この LSI は, FeliCa 方式の非接触 IC カードに採用された 富士通のデータ 写真はソニーのデータ 30 PRAM MRAM 図 8 2 2009 3 2010 混載フラッシュあるいは ROM レス 高速, 高 性 不揮発性 RAM 合型の混載不揮発 セキュリティ, 使いやすさ NOR 2009 2010 MRAM RAMNOR 100M (130nm) 133M (90nm) 166M (65nm) 図 8 マイコンに MRAM や PRAM を搭載へルネサステクノロジは, マイコンに混載する NOR 型フラッシュを,2010 年頃から MRAM や PRAM で置き換える ルネサステクノロジのデータを基に本誌が作成 2010 PRAM MRAM MRAM PRAM 図 9 図 10 32 April 2007 NIKKEI MICRODEVICES
Freescale MRAM 2008 MRAM 40 150 9 PRAM やMRAM, 次はコスト勝負へ b Intel Samsung Intel Samsung PRAM 65 32nm NOR Intel 90nm 1 2 50 45nm NOR Director of Marketing Phase Change Memor y Greg Komoto NOR 45nm 2 NOR PRAM Samsung90nm NOR 65nm Hongsik Jeong MRAM 65nm MCP 集積度 32 ビット ( 自動車, 産業機器 ) 高 性 50M 以上 16 ビット (PC, 産業機器, 自動車, 生機器 ) 6 10F 2 F DRAM NOR ( 大下淳一 ) 20M 50M 20M 以下 8ビット /4ビットスマート ICカード ( 生機器など ) 多数 き換え, データのセキュリティ 130 150 180 250 250 以前 技術 代 (nm) 図 9 自動車や民生機器を獲るルネサステクノロジは, マイコンの上位機種と下位機種で, 混載する新型不揮発性メモリーを使い分けることを想定する ルネサステクノロジのデータを基に本誌が作成 市場規模 ( 億米ドル ) 160 140 120 100 80 60 40 0 マイコン市場 (2002 2009 年の 年 成 7 8 ) フラッシュ混載マイコン市場 ( 年 成 20 ) 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 図 10 MRAM 混載マイコンを売り上げ 1000 億円規模へルネサステクノロジは,2010 年のフラッシュ搭載マイコンの市場規模を 1 兆円以上と見積もる その市場を MRAM や PRAM 搭載品で獲りにいく ルネサステクノロジのデータ 注 9)Freescale は, 自動車向けに先駆けて, 産業用途に向ける MRAM 製品の第 2 弾を 2007 年上期中に市場投入する 動作温度範囲を 40 105 に対応させる April 2007 NIKKEI MICRODEVICES 33