名大ら，従来比1/2の電圧で動作するデータセンタ向け固体ストレージを開発

名古屋大学，超低電力デバイス技術研究組合，産業技術総合研究所（産総研）は共同研究により，データセンタ向け固体ストレージSSD（SolidStateDrive）への適用を目指した新型相変化デバイスを開発し，優れた低電力動作と，高信頼性を実証した（ニュースリリース）。この日本発の新デバイスをTRAM（topological-switchingRAM）と名付けた。

今後，データセンタ向けSSD，特に，アクセスが集中するストレージ階層には，これまでにない高速処理能力が求められる。SSDの不揮発メモリには，現在，フラッシュメモリが用いられている。フラッシュメモリは多値記憶により大容量化を達成しているが，そのためにデータ転送速度が遅く，高い内部電圧が必要で消費電力が大きいという課題がある。

TRAMはGeTe/Sb2Te3超格子材料を用いた新メモリ。これまでに，書換動作後にGeTe/Sb2Te3超格子膜が保持される“溶融を伴わない”抵抗変化を実証し，CMOS基板上へのTRAMデバイス試作を世界で初めて行ない，従来比1/2の低電圧動作を確認した。

今回，GeTe/SbzTe3超格子の組成や構造を最適化したTRAMデバイスを世界で初めて開発し，従来比（2013年12月）1/2の低電流動作，高抵抗化/低抵抗化の電流比1（従来4）の動作を確認した。さらに，スイッチング性能の優れたGeTe/SbsTe3の超格子構造を原子スケールで解明し，TRAMが従来の結晶一非晶質間遷移と異なる，結晶一結晶遷移モデルで説明できることを原子レベルで実証した。

この技術を適用することで，書き込み/消去の性能差の小さい高速，低電力，高信頼のSSDデバイスを実現でき，その高性能化を利用したチップ個数の削減によるストレージシステムの低コスト化や，データセンターの低電力化に貢献することが期待されるという。研究グループは今後，実用化を目指した集積化実証の研究開発を進めていくとしている。