IDF Beijing 2007 - Memory Update

ONFI

メモリつながりでちょっとFlash Memoryに関する話題をお届けしたい。Intelほか業界各社は昨年、ONFI(Open NAND Flash Interface)と呼ばれる新しい業界標準団体を設立した。ONFIのChairmanは、SATA-IOのChairmanを勤めるKnut Grimsrud氏(Photo24)が兼任する。さてそのONFIとは何か? というと、NAND Flash Memoryの電気的なインタフェースの標準化である。つまりONFIに準拠したデバイスは、やはりONFIに準拠したNAND Flash Memoryならどこのベンダーのものでも利用できることになる(Photo25)。このONFI、発足当時はIntel以外のベンダーにどこが加盟しているのかも明らかにされなかったが、現在は加盟ベンダーの一覧が示されている(Photo26)。ただこれを見れば明らかな通り、ONFIに参加しているのはFlash Memoryを「使う」主要なベンダーと、Flash Memoryを供給する「その他の」サプライヤーのみ。NAND Flashにおける主要なサプライヤーが含まれて居ない、というあたりに、こうした標準I/Fの難しさが見て取れる。

さて、そういう政治的な話は置いておき、ONFIが何を規定したかという話を次に説明する。NAND Flashに関しては今のところ標準的なI/Fというものは無い。勿論、NOR Flashのものをベースにしている関係で大まかな構造は同じであるが、細かくみると互換性が無い(Photo27)。また効率も決して良くはない(Photo28)。そこでONFIではGen1～Gen3という3つの世代を用意し、最高400MB/secに達するI/Fを規定することにした(Photo29)。こうした高速化を実現するために必要な最初の技術はSource Synchronousである(Photo30)。要するにFast Page DRAM→SDRAMへの移行と同じように、送受信の基準Clockを追加し、これに同期する形で送受信を行う形に切り替えるという話だ。更に転送はDDRで行われる形になっている(Photo31)。面白いのはI/O電圧である。既に様々な製品があることを考慮してか、VccQには3.3/1.8/1.5Vが用意される(Photo32)。

更に、既に様々なNAND Flashがあることを考慮して、BAC(Block Abstracted Controller)を挟むことで互換性を維持する仕組みも用意される(Photo33)。BACは見かけ上、NAND Flashと全く同じI/Fを提供するので、ONFI ControllerはNANDに合わせてパラメータを変えなくても良いということである。殆どのONFI ControllerはASICの形で提供されるから、これを変更するのは大変である。そこでBACで抽象化してしまい、あとはBACの中をいじる方が多様多種のNAND Flashに対応しやすい、ということだろう。

こうしたONFIのメリットはどこに出るか? という代表例が、Intel Turbo Memoryだろう。誤解の無いように書いておけば、現在のIntel Turbo MemoryはONFIには未対応である。これはONFI 1.0のSpecが決まったのはごく最近であり、一方Robsonの開発はずっと前から行われており、急にONFI対応という訳にはいかなかったからという事だそうだ。逆に言えば将来は可能性があるのか? という疑問に対して、「技術的には可能性がある」という、含みのある答えがGrimsrud氏からは返ってきた。これに関しては、例えばOEMがIntelのNAND Flashと互換性のある別のメーカーのFlash Memoryを持ってきてTurbo MemoryのControllerに接続するというSolutionは有りか? とMobile関係者に聞いたところ「OEMが望めばそういうSolutionは可能だろうが、Intelとしてはその動作は保証できない。RobsonのControllerはIntelのFlashのみを対象にValidationをしており、別のメーカーのFlashでの動作は検証していないからだ」という答えが返ってきた。

実のところ、このあたりがONFIの普及の最大の問題となるのではないか、と思う。仮にRobson 2.0がONFIに対応したとする。さて、IntelはONFIに対応した全てのFlash Memoryに対してValidationする必要があるのだろうか? それは幾らなんでも無茶というものだ。従ってIntelはONFI対応のいくつかのNAND Flashを選んでValidationを行い、その結果をもとに「このFlash Memoryは動く」というCommitmentを出すしかない。これを解決するためには、誰かがInteroperability Testを実施するしかない。少なくともJEDECはDRAMに対してInteroperability Testを実施している。同様の作業をONFIが主催しないかぎり、ONFIが普及するのは難しそうに見える。

これを助長するのか、それとも助けるのかはわからないが、ONFI 2.0ではモジュールの形での接続に関する標準化も行う、としている(Photo36)。これは機器ベンダーからの要望が高かったそうで、実際Intel Turbo Memoryなどこの形式の方がOEMには好まれそうな気がする。で、これがなぜ助けになるかもと言えば、こうなるとガーバーの標準化は必須だろうし、そうなるとInteroperability Testがやりやすくなるからだ。逆に言えば、Interoperability Testが実施されないかぎりモジュールの普及はないだろうし、このあたりでは具体的にテストスケジュールが出てきそうな気がする。