日本半導体の復活を望む、立法・行政・民間の想い（2）〜WDのストレージ戦略

図1　データ量はEB（エクサバイト）からZB（ゼッタバイト）時代へ　出典：Western Digital

1ZBは、Exa Byteの1000倍で、10の21乗バイトとなる。2021年まではデータストレージ量はEB（エクサバイト：10の18乗バイト）だったが、データを貯めるストレージ量がさらに増加するデータ時代にはこれまでのEB（エクサバイト）からZB（ゼッタバイト）へとデータはさらに膨らんでいく。

特にクラウドコンピューティングを支えるデータセンターのストレージはますます増加するが、これをけん引するのがますます広がるエッジデバイスである。Western DigitalのPresidentであるSiva Sivaram氏（図2）は、「IoTやVR（仮想現実）、メタバース、ビッグデータなどがけん引し、特にメタバース応用はデータが爆発する」と表現する。

図2　Western DigitalのPresidentであるSiva Sivaram氏　出典：Western Digital

WDは、キオクシアと四日市工場と北上工場で合計9つのメガファブを共同運営しているが、2021年までに15年間以上に渡り累計で400億ドル（約5兆2000億円）を投資してきたという。18カ月ごとに新しいNAND製品技術を産み出し、2001年から15世代の製品を設計・製造してきたとSivaram氏は述べている。

ゼッタバイト時代に備え、データセンターにおいてコンピュータとストレージの関係は今後、変わっていく。従来のようにコンピュータとストレージを一つのパッケージとするのではなく、分散した複数のコンピュータを巨大なストレージと、巨大なメモリで構成する（図3)。

図3　これからのデータセンターのコンピュータとストレージ　出典：Western Digital

分散化した各コンピュータが巨大なメモリとストレージを共有し、全てのコンピュータの高速化を支援する。コンピュータ（CPUボード）とメモリは近ければ近いほど高速になり、しかもコンピュータごとに共有メモリが使えればコンピュータ間の速度差はなくなる。ストレージ側でも同様に、各コンピュータにデータを共有できれば速度差はなくなる。ただし、データセンターでのストレージデバイスは階層構成されており、SSDやHDD、デジタルテープと、コールドストレージからホットストレージまで揃えている。

HDDも設計製造しているWDのSivaram氏に、SDDとHDDで互いに食い合う「カニバリズム」はないのかどうかを質問すると、「よく聞かれる質問だが、クライアントデバイスではその傾向があったものの、データセンターは階層構成で使い分けされており、共存している。HDDもSSDも共に、高集積化によるコストダウンを図っているため、それらのコスト差は変わらない。フラッシュは依然としてHDDよりも10倍高価だ」と答えている。確かに大量のアーカイブデータを扱うテープは未だにデータセンターだけではなく、スーパーコンピュータのストレージにも使われている。めったにアクセスしないアーカイブ用途に高価なフラッシュを使うことはあり得ない。

図4　これからの新しいストレージシステム　出典：ウエスタンデジタル

ストレージシステムそのもの（図4）でさえ、これまでとは違う構成の仕方になるだろう、とウエスタンデジタルジャパンプレジデントの小池享義氏（図5）は語る。従来はストレージデバイスにデータをランダムに貯めるだけだったが、これからはデータを整理した形で保存することになるだろうという。データをストレージに積み込んだ後、整理分類して保存する。

図5　ウエスタンデジタルジャパンプレジデントの小池享義氏

整理分類するためにはAI（機械学習）が必要で、そのためにはAIチップを設計する必要がある。データ駆動型コンピューティング的なニューラルネットワークモデルで演算するAIチップには多数の並列積和演算器とメモリ、制御用CPUが必要となる。これをRISC-Vアーキテクチャで実現する、と小池氏はニヤリと語る。WDはRISC-V Internationalの会員企業である。これまではフラッシュメモリコントローラにRISC-Vを使ってきたが、これからはそのRISC-VをさまざまなコントローラやSoCに活かしていくようだ。

参考資料
1. 「日本半導体の復活を望む、立法・行政・民間の想い（1）」、セミコンポータル (2022/08/12)