2024年の幕開けに、パーソナルコンピュータのハードウェア技術の動向を占う毎年恒例の特集記事「PCテクノロジートレンド」をお届けする。本稿はMemory編だ。まずDDRでは2023年に無事DDR5がメインストリームになった。これに続くDDR6に関してはまだJEDECで標準化作業が続いているが、短期的に標準化が完了する見込みはなさそうだ。

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DDR

2023年は無事にDDR5がメインストリームになった。とはいえDDR4とDDR5のbit cross(bitあたり単価の逆転)は依然起きていない。PC Parts Pickerのメモリ価格追跡によれば、2023年末の段階でDDR4-3200 2×16GBの価格$70ほど。対してDDR5-4800 2×16GBの価格は$100ほどになっている(Photo01)。ただここに来てDDR4の値段が次第に上がり始めているのはメーカーが生産量を絞り始めているからで、この調子なら今年6月くらいにはbit crossが発生しそうだ。勿論より高速なメモリ(DDR5-5200/5600)はさらに後になるだろうが、これはまぁ当然の話である。

  • Photo01: 2024年1月1日現在におけるPC Parts PickerのMemory Price Trend。

    Photo01: 2024年1月1日現在におけるPC Parts PickerのMemory Price Trend。

さて問題はここからの話だ。Micronは2023年5月に1γnmプロセスを広島で量産する旨を発表しているが、これにはEUV Stepperの導入も必要になるから稼働開始は早くて今年後半、実際に量産に入れるのは2025年度に入ってからとなると思われるので、当面は1βnmプロセスでの量産となる。ただその1βnmプロセスでも32Gbit DDR5-8000を製造可能な事を既にアナウンスしており、今年には実際に量産に入るものと思われる。Samsungも2023年9月に12nm世代の32Gbit DDR5の開発が完了した事をアナウンスしており、これでDDR5-7200までの目途が立っている。12nmプロセスそのものは2022年12月に開発が完了し、2023年5月から量産もスタートしている。2023年9月のものはTSVを使わない、つまり16Gbitダイを3D積層するのではなく、1層で32Gbitを実現する構成の開発に成功したという話である。これに引き続き現在同社は11nm世代の開発を行っている事を2023年10月のSamsung Memory Tech Day 2023で公開しているが、まだ開発中という段階だから流石に2024年中に量産が始まるとは思えないので、2024年中はこの12nmでの製造になるだろう。SK Hynixも2023年5月に1b nmを利用したサーバー向けのDDR5-6400 DIMMの開発完了を発表している。

そんな訳でDRAMトップ3社は2023年中にDDR5-6400の量産準備を完全に整え終わっており、あとは価格と容量の問題となっている。とはいえ、Intel/AMD共に今年は恐らくDDR5-6400対応のプロセッサをリリースする(Arrow Lake-SとZen 5 Ryzen)ので、これに向けて第4四半期辺りにはDDR5-6400のメモリモジュールが大量に出荷開始されるものと予測される。問題はNanyaとかWinBond、PowerChipなどの4位以下のメモリベンダーがどこまでこれに追従できるか、というあたりだろうか。

ちなみに容量としては、まだ8GB DIMMも多少は残る(16Gbit×4)とは思うが、大勢は16GB DIMM(32Gbit×4ないし16Gbit×8)で、32GB DIMM(32Gbit×8ないし16Gbit×16)がかなりメジャーになってゆき、64GB DIMM(32Gbit×16)も2023年に比べれば流通量も増え、かつ価格的にもややこなれて来ると考えられる。

ちなみにこの速度はあくまでも定格動作という話であって、既にOC MemoryはDDR5-8000とかまで発売されている(例：https://www.amazon.co.jp/dp/B0BWM1T88J/)から、こちらは2024年にはDDR5-10000とかに達するんじゃないかと思われる。

これに続くDDR6に関してはまだJEDECで標準化作業が続いているが、短期的に標準化が完了する見込みはなさそうだ。一応、例えば最大12800MT/secの転送速度とか、On-die ECCに加えて転送データをCRCで保護するとか、最大256GBの容量に対応など、断片的に聞こえてくる特徴はあるのだが、これらがFinalizeされたという訳ではなく、参画メーカーが予測(というか、願望？)を述べているに過ぎない。しいて楽観的な側面を言えば、もう2DPC(2 DIMM Per Channel)は非現実的とほぼ理解されたことで、実際DDR5-4400あたりが2DPCの限界で、これを超えるとサポートされない(というか、頑張ればDDR5-5200のDPCとか一見動くように見えるのだが、ちょっと負荷をかけるとリブートしたりするのでかなり無理があり、安定稼働しているとは言えない)事を考えると、もう1DPCで行く事はほぼ確定していると考えて良く、そこだけは標準化作業が楽になるかもしれない。話を戻すと、そんな訳でDDR5の時代はまだ数年続きそうである。2025年あたりに何かしら展望が見えると良いのだが。

DDR5に関連する話で言えば、まず薄型ノート向け、SO-DIMMに代わる規格としてCAMM2が2023年12月に標準化が完了した。SO-DIMMより小型で、しかも厚みを抑えられ、配線長も短縮でき、結果として消費電力削減にも繋がるとする。またSO-DIMMは基本的にDIMMの小型版(Small Outline DIMM)だからDDR5チップの装着となるが、CAMM2ではDDR5だけでなくLPDDR5/5Xも利用できる。実際Samsungは2023年11月にLPDDR5X CAMM2をアナウンスしている。今年登場するノートの中には、このCAMM2を利用する製品が次第に増えてゆくのではないか、と思う(というかCESのタイミングで複数社がこのCAMM2を採用するノートを展示してそうだが)。

もう一つの話題がMR-DIMM(MCR-DIMM)である。MR-DIMMはこちらの記事で紹介したが、要するにDIMMとホストの間にBufferを挟み、ここを倍速(第1世代は8800MT/sec)で転送。メモリの方は2 Rankを同時にアクセスするという形で、メモリチップそのものに手を入れずに転送速度を倍にする仕組みである。AMDはまだ公式にはMR-DIMMサポートを表明していないが、IntelはMCR-DIMMをGranite Rapidsでサポートする事を既に表明済である。JEDECでは現在これの標準化作業をやっている最中でまだ仕様が固まった訳ではないのだが、早ければ2024年第4四半期頃にはモジュールが出荷開始されるかもしれない。もっともこれは検証用という位置づけであって、最終的に市場に製品が出てくるのは2025年に掛かりそうである。

ちなみにこのMR-DIMM、クライアント向けに出したりしない？ という話をあっちこっちで聞いて回ったのだが、一様に否定的な反応だった。コストが上がるしLatencyも増える。そもそもMR-DIMMの動機が、コア数の増加にメモリ帯域の増加が追い付かないことへの解決策なので、そこまでコア数が増えないクライアント向けには要らないだろう、というのが概ね共通のお返事であった。まぁOC Memoryなら既にDDR5-8000がある状態で、MR-DIMMは要らないよな、と言われればその通りなのだが。

ついでにLPDDRの方に関して言えば、2022年10月にSamsungが8.5GT/secのLPDDR5X、同年11月にはMicronが同じく8.5GT/secのLPDDR5Xの量産開始をアナウンスし、2023年10月にSK Hynixが9.6GT/secのLPDDR5Tを発表するなど高速化に余念が無いが、流石にLPDDR5ベースで引っ張るのはこのあたりが限界であり、次はLPDDR6になる。現時点ではこちらもまだJEDECで標準化作業の最中である。最高転送速度はLPDDR5Xの倍、17GT/secまでを想定しており、DDR6よりも早く標準化が完了するかもしれない、という見方もある。ただ今のところはまだLPDDR6のサンプルを完成させたメーカーも存在していない。今年中に何かしら動きはありそうな気がするのだが。