品田唱秋 氏 浜崎光男 氏
フラッシュ・メモリには、NAND型とNOR型という2つのタイプがある。
いずれも不揮発性メモリだが、最適な用途はそれぞれで異なる。NAND型は、画像ファイルや動画ファイルといったデータの格納に適している。その最大のアプリケーションはSSD（Solid State Drive）である。
一方のNOR型は、車載機器や携帯電話機、デジタル・カメラ、プリンタなどの電子機器に不可欠なファームウエアの格納に使われている。
NOR型フラッシュ・メモリは2000年ごろ、その市場規模はフラッシュ・メモリ全体の約9割を占めていた。NAND型フラッシュ・メモリは脇役だった。
しかしその後、NAND型フラッシュ・メモリの市場規模が急拡大し、市場での立場は逆転されている。
だからといって、NOR型フラッシュ・メモリの重要度が低下したわけではない。
今もなお、さまざまな電子機器においてファームウエア格納用不揮発性メモリとして活用されている。今回は、NOR型フラッシュ・メモリの製造/販売を手掛けるサイプレス セミコンダクタ MPDマーケティング本部 部長の浜崎光男（はまさき・みつお）氏と品田唱秋（しなだ・まさあき）氏に、NOR型フラッシュ・メモリ市場の最新状況や、アプリケーションの変化、最新製品などについて聞いた
（聞き手：山下勝己＝技術ジャーナリスト）。
現在のメモリ市場の状況を教えてほしい。
図1:NOR型フラッシュ・メモリの市場予測
米HIS Markit社の調べ。2016年第4四半期に発表した市場予測では、2017年は対前年比3％減、2018年は同7％減だった。しかし、2017年第4四半期の予測では、2017年は同22％増、2018年は同4％減へと上方修正された。
品田 DRAMとNAND型フラッシュ・メモリ市場の需要が依然として強い。供給不足の状況は少なくとも2018年末まで続くだろう。 その中でも、1Gb〜8Gbと小容量のSLC（Single Level Cell）タイプのNAND型フラッシュ・メモリは、需要に供給がまったく追いついていない状況が続いている。 なぜならば、大手メーカがSLCタイプにフォーカスしていないからだ。この状況は2019年半ばまで続くだろう。
一方、NOR型フラッシュ・メモリは一部の用途において、徐々にNAND型フラッシュ・メモリへの置き換えが進んでいくため、 市場規模は少しずつ減少していくと予想されていたが、最近の市場予測によるとこの認識は異なっている。 例えば、米IHS Markit社が2016年第4四半期に発表した内容だと、2017年は対前年比3％減、2018年は同7％減と予測されていた。 しかし、2017年第4四半期の発表だと、2017年は同22％増、2018年は同4％減と上方修正された（図1）。
この理由は、車載機器や産業機器、スマートフォンなどでNOR型フラッシュ・メモリの需要が予想以上に高まっていることにある。 車載機器では、自動運転の導入や車載カメラの増加などで、インスツルメント・クラスタやADAS（Advanced Driver Assistance Systems、先端運転支援システム）対応機器で、 車1台当たりに使用するNOR型フラッシュ・メモリ数が増えている。さらにスマートフォンでは、有機ELパネルの採用がNOR型フラッシュ・メモリの搭載数を増やす一因になっている。 画素特性ばらつきを調整する用途で使われているからだ。
車載/産業/通信機器に注力
NOR型フラッシュ・メモリでのサイプレス セミコンダクタの戦略はどのようなものか。
図2:NOR型フラッシュ・メモリの事業戦略
サイプレス セミコンダクタは、車載機器や産業機器、通信インフラ機器といった「価値（Value）ドリブン」の市場をターゲットとする。市場シェアは、台湾のMacronix社とWinbond Electronics社に次ぐ第3位である。
品田 これまでNOR型フラッシュ・メモリの市場を牽引してきたのは、パソコンやスマートフォンなどである。 例えば、パソコンではBIOSデータの格納に使われてきた。しかし、この市場は出荷数量が多いものの、単価は安い。つまり価格圧力が高く、利益率が低くなってしまう。
そこで当社は、こうした「価格ドリブン」の市場ではなく、「価値（Value）ドリブン」の市場を狙う戦略を取っている。 具体的には、車載機器や産業機器、通信インフラ機器などの市場をターゲットとする戦略だ。
2016年まで業界1位だった当社の市場シェアは2018年の最新データだと、約23％で業界第3位となった（図2）。 台湾のMacronix社やWinbond Electronics社を僅差で下回っている状況だが、これは「市場シェアは追わず、価値を追う」という戦略の違いが表れた結果だ。
車載機器や通信インフラ機器、産業機器に向けたNOR型フラッシュ・メモリの市場規模はどのくらいか。
図3:NOR型フラッシュ・メモリの用途別シェア
NOR型フラッシュ・メモリの用途は多岐にわたる。最もシェアが多いのは民生機器である。その後に、コンピュータ/ストレージ機器や、車載機器、通信機器、産業機器が続く。
品田 車載機器向けは、NOR型フラッシュ・メモリ市場全体の16％、通信インフラ機器向けは16％、産業機器向けは15％である（図3）。 合計すると47％であり、NOR型フラッシュ・メモリ市場の約半分となる。
しかも、これらの市場の将来性は高く、車載機器向けは年率5％増、産業機器向けは1％増の成長が期待できる。 一方パソコン向けの成長率は年率4％減、民生機器向けは14％減と予想されている。
車載機器や通信インフラ機器、産業機器に照準を合わせる戦略とは、具体的にどういうものか。
図4:10年間の長期供給を保証
サイプレス セミコンダクタが販売するNOR型フラッシュ・メモリはいずれの製品ファミリとも、10年間の長期供給を保証している。
品田 ポイントは2つある。1つは長期間にわたる製品供給を保証していることだ。 当社では、10年間の長期供給を保証する「Product Longevity Program」を用意している（図4）。 例えば、2017年に供給を開始した製品は、少なくとも2027年までの供給を保証している。
産業機器などは、10年を越える部品供給を必要とするケースが少なくない。
品田 さすがに同じ製品を20年作り続けると、コストアップの要因が極めて大きくなる。 そこで、10年ごとに次世代品への切り替えをお願いすることになる。そうすることで、20年や30年といった長期供給に対応していきたい。
戦略の2つ目のポイントは。
品田 品質である。車載機器向け半導体チップの品質規格である「AEC-Q100」に準拠している。動作温度範囲は−40〜＋125℃を確保した。 さらに生産部品承認プロセス（PPAP：Production Part Approval Process）への対応も可能である。加えて、不良率が低いという特徴もある。当社比だが、2017年の不良率は、2015年に比べると約1/4に低下している。
競合他社と比較するとどの程度なのか。
浜崎 当社では、競合関係にある台湾メーカの1/50の不良率を達成することを目指している。具体的な不良率は明らかにできないが、自動車メーカが求める数ppm以下は実現できている。
競合他社品と比較した際に上回っている点は、このほかにもあるのか。
浜崎 チップセット・ベンダやIPベンダ、エミュレータ・ベンダ、プログラマ・ベンダーなどからなるエコシステムのネットワーク作りで先行している点である。 実際に、さまざまなチップセット・ベンダの評価ボードに当社のNOR型フラッシュ・メモリを搭載してもらっている。 例えば、ルネサス エレクトロニクスの車載ディスプレイ用ボードや、パナソニックのデジタル・オーディオ用ボード、台湾Mediatek社のカメラ用ボード、Ambarella社の監視カメラ用ボードなどである。
4Kバイトのセクタ・サイズに対応
最新製品を紹介してほしい。
図5:クアッドSPI対応の256MビットNOR型フラッシュ・メモリ
4本のデータI/Oピンを持つQuad SPIメモリである。4Kバイトと小さいユニフォーム・セクタ・サイズに対応する。
電源電圧範囲は＋2.7〜3.6V。パッケージは、16ピンSOIC、8ピンWSON、24ボールBGAを用意した。
品田 現在、車載機器や産業機器、通信インフラ機器に向けたNOR型フラッシュ・メモリ市場ではシリアル化が進んでいる。 つまり、外部インタフェースにSPI（Serial Peripheral Interface）を採用した製品である。 特に、中容量（256Mビット）品の需要は急増しており、米WebFeet Research社の調べでは、市場規模が2015年の1億1200万個から2021年には1億9200万個に増加する見込みだ。 年平均成長率は8％である。
こうした市場の動きに応えるために2017年に市場投入した製品ファミリが「FL-L」である（図5）。このFL-Lは、データI/Oピンを4本持つクアッドSPI（QSPI）のNOR型フラッシュ・メモリである。
SPIを採用する機器メーカ側のメリットは何か。
品田 パラレル・インタフェースを採用する場合に比べて、ピン数を減らせることだ。このためパッケージの寸法が小さくなり、デザインの自由度を大幅に高められる。
FL-Lファミリが備える最大の特徴は何か。
品田 4Kバイトのユニフォーム・セクタ・サイズに対応したことである。 一般に、ユニフォーム・セクタ・サイズが大きいと、一度の多くのデータをまとめて消せるが、小さな単位で消すことはできない。 細かい単位で消去できることで柔軟性が高まり、メモリの使用効率を高めることができる。
4Kバイトのユニフォーム・セクタ・サイズに対応できるようになった理由は何か。従来はどうだったのか。
品田 65nmプロセスのフローティング・ゲート技術を採用することで、4Kバイトのユニフォーム・セクタ・サイズに対応することが可能なった。 当社従来品は、MirrorBit（ミラービット）技術を採用していたため，セルの構成上、対応が難しかった。当社従来品のユニフォーム・セクタ・サイズは256Kバイトである。
このほか、どのような特徴を備えているのか。
品田 大きく3つの特徴がある。1つ目は、QSPIに66MHzクロック動作のDDR（Double Data Rate）モードを用意したため、 66Mバイト/秒と高速な読み出し性能を実現したことだ。2つ目は、書き込み時間（プログラム・タイム）と消去時間（イレース・タイム）が短いことである。 書き込み時間は、256バイト当たり0.3ms（標準値）と短い。消去時間は、64Kバイト当たり270ms（標準値）である。3つ目は、AEC-Q100に準拠していることだ。
メモリ容量やパッケージの種類について教えてほしい。
図6:「FL-L」ファミリの製品ロードマップ
64Mビット品と、128Mビット品、256Mビット品を用意した。製造技術は、65nmのフローティング・ゲート技術である。
品田 容量は、64Mビット品と、128Mビット品、256Mビット品を用意した（図6）。64Mビット品は、セットトップ・ボックスやインクジェット・プリンタなどに向ける。 128Mビット品のターゲット市場は白物家電である。256Mビット品については、家庭用ゲーム機や車載機器、ネットワーク機器、Wi-Fiモジュール、フェムトセル/ピコセルなどの無線通信インフラ機器などに最適である。
パッケージは、複数の種類を用意した。256Mビット品は、16ピンSOICと8ピンWSON、8ボールBGAの3種類のパッケージを用意した。 パッケージの実装面積は小さく、8ピンWSONと8ボールBGAは48mm2に抑えられる。一般的な256MビットのパラレルNOR型フラッシュ・メモリの実装面積は280mm2（56ピン）だったため、約1/6に削減できる計算だ。
サポート体制について教えてほしい。
浜崎 サイプレスのNORフラッシュメモリは25年の歴史があり、サポート体制は充実している。 NOR型フラッシュ・メモリ専用のエンジニアを配置しており、テスト/解析の体制も整っている。競合他社に比べて迅速に対応できるはずだ。
