新しいメモリー技術も最近、名誉あるイノベーション賞を受賞した。
今週、我々はQuInAs Technology社に会った。
最近設立されたこの会社は、UltraRAMのさらなる開発と商業化のためにランカスター大学物理学科から独立した。
英国ランカシャー州ランカスターにあるランカスター大学の研究室で、テスト車両に搭載された実際のUltraRAMメモリー・チップを初めて見ることができた。
この破壊的技術となりうる技術は、フラッシュ・ストレージの不揮発性とDRAMよりも高速なスピードを融合させるように設計されている。
このメモリーは電源を切ってもデータを保持し、NANDの少なくとも4,000倍の耐久性を持ち、1,000年以上データを保存できると同社は主張している。
また、DRAMの10分の1のレイテンシを持ち、同様のノードで製造されたDRAMよりもエネルギー効率が高い（100倍）ように設計されており、メタ社のような業界の重鎮の関心を集めている。
前回UltraRAMについてお伝えしたのは2022年1月のことだった。
それ以来、QuInAsテクノロジーは新しいメモリの開発、改良、テストを続けてきた。しかし、ここ数カ月で、最大の変化はビジネス面で起こっている。
これは、技術を市場に投入したい新興企業にとって不可欠なことだ。
ランカスター・ラボ・ツアー
私たちはUltraRAMラボを見学し、物理学部の半導体装置を直接見て、ラボで利用可能なさまざまな製造技術について話し合い、装置の能力と限界について議論した。
また、テスト車両に搭載されたメモリのプロトタイプも見せていただきました。
この研究所で利用可能な最高の技術によって、研究者たちは20nmという微細なUltraRAMデバイスを作ることができる。
ここまでの進展は今後数カ月にわたって行われ、UltraRAMのスケーリング努力を評価するための高価な新しいテスト・検証装置がまもなく到着する予定である。
ラボ見学のもうひとつの重要な部分は、UltraRAMのユニークな提案の中心となる技術を見ることだった。
UltraRAM技術に必要な半導体層（GaSb、InAs、AlSb）を精密に成膜するMBE（分子線エピタキシー）装置を見学した。
UltraRAMを支える技術
三重障壁共鳴トンネル（TBRT）構造は、UltraRAMの進歩の鍵である。
この高抵抗構造は、フラッシュNANDの酸化膜と同様の役割を果たすが、ランカスター大学の研究チームによれば、1,000年以上のデータ保存が可能だという。
UltraRAMは、フラッシュNANDのようにフローティング・ゲートを使用する電荷ベースのメモリーである。
また、フラッシュと同様に、フローティングゲートの電荷状態は、その下にある「チャネル」のコンダクタンスを測定することによって非破壊で読み取られる。
しかし、フラッシュとは異なり、UltraRAMはTBRT構造のため、プログラムおよび消去サイクル中に摩耗することはない。
これは、1,000万回の書き込み/消去サイクルという耐久性の主張に対する大きな疑問点であり、UltraRAMの背後にいる研究者は、将来のテストではこの耐久性の見積もりが上方修正される見込みであると主張するほど自信を持っている。
一方、主流のTLC 3次元NANDは、数千回の書き込みでゲート劣化が見られるかもしれない。
UltraRAMに関するもう一つの重要な主張は、フローティング・ゲートを「極めて速く、極めて少ないエネルギーで」切り替えることができるというもので、やはりこのような魅力的な性質は、共振トンネリングという量子力学的現象によるものである。
この利点には、UltraRAMのスイッチング・エネルギーが同じノードのDRAMより100倍低いこと（NANDより1,000倍低いこと）も含まれると主張されている。
さらに、UltraRAMの研究者は、この新しいメモリ技術は1nsの書き込み動作が可能で、DRAMの約10倍高速になる見込みだと主張している。
ビジネス・ブースター
2つの大きな出来事が、UltraRAMの最終的な商業的成功をQuInAsに確信させた。
まず、8月に開催されたフラッシュ・メモリ・サミットで、UltraRAMは "最も革新的なフラッシュ・メモリ・スタートアップ "の賞を受賞した。
サンタクララのイベントでこの技術の将来に関心を持った人々の中には、メタ（フェイスブック）も含まれており、彼らは英国のメモリ新興企業が主張する省電力に特に興味を持っていたと聞いている。
第二に、QuInAsはInnovate UKからのICURe Exploit助成金により、大きな資金的支援を得た。
QuInAsが獲得した資金については、間もなくQuInAsから発表される予定だが、6ヶ月の集中プログラムを通じて商業的な実行可能性と最先端の科学を実証したことが評価された。
資金援助が承認されたことで、UltraRAMの開発者は以下のことに取り組んでいる：
- ナノメートルスケールのUltraRAMデバイスをテストし、性能、効率、耐久性に関する主張をさらに証明する。
- 投資家と協力し、少量生産に移行する。
QuInAsの設立により、ビジネスの歯車はここ数カ月で確実に動いている。
さらに今月初め、セミコン台湾2023での政府主催の英国パビリオン展示は、潜在的な技術・製造パートナーとの話し合いに役立った。
我々は、QuInAsとの会談から、彼らがヨーロッパ（ベルギーのIMEC）ではなく台湾で製造パートナーを見つけるかもしれないことを得た。
QuInAsチーム
UltraRAMとQuInAs技術の次なる目標は？
QuInAsは、技術的・商業的進歩という資金調達目標に沿って、1年計画で出発しようとしている。
重要なプロセスのスケーリングと改良のステップを支援するため、より優れた試験装置が開発中である。
さらに、インドのIIT Roorkeeがパートナーとして、UltraRAMの性能をより広い文脈でモデル化する予定である。
この協力は、この技術を発展させ、その潜在能力をフルに発揮させるのに役立つはずである。
すべての新しいメモリー技術と同様に、新しいメモリーを大規模生産で経済的に生産するという課題は、重要なハードルであることが証明されるだろう。
UltraRAMの最初の市場について、QuInAs Technologyは今のところ選択肢を残している。
すべてが計画通りに進めば、最初の少量生産はメモリピラミッドの頂点をターゲットにすることになりそうだ。
ソース；Tom's Hardware - UltraRAM Demos Prototype Chip, Secures Funding to Validate Commercial Potential
解説：
UltraRAMと言う凄いメモリ
直訳すると超RAMと言う名前通り、
- 不揮発性
- レイテンシはDRAMの1/10
- 電源気を切っても1000年以上データを保持
- 従来メモリの1/100の省電力性
と言う物凄いメモリのようです。
Meta社がかなり興味を持っており、UltraRAMに投資しているとのこと。
後は生産性とコストがどの程度圧縮できるかによって普及するのかどうか変わってくると思います。
我々が普段目にする金属製品には大抵鉄が使われていますが、これはコストが安いからです。
例を挙げると1Kg当たり鉄は最安で110円ですが、チタンは最安で770円でなんと7倍も差があります。
マスに向けて生産するならば、コストが安くあげられることが絶対の条件になります。
この点に関しては元記事にも触れられていません。
もし将来的にUltraRAMを我々が目にすることになるならば、今のメモリよりも安く生産できることが絶対の条件になると思います。
そうでなければ、一部の絶対性能が必要な分野にごくわずかに使われるだけになると思います。
さて、このUltraRAMが成功するのかどうかはとても楽しみです。
DRAMに置き換わるなら読み書きのレイテンシが今の1/10になるということでコンピュータの常識を一変させる可能性も秘めていると思います。