NANDフラッシュメモリ市場：タイプ別（SLC（シングルレベルセル）、MLC（マルチレベルセル））、アプリケーション（スマートフォン、SSD）、地域別の情報 — 2030年までの予測

市場概況

世界の NAND フラッシュ メモリ市場規模は、2021 年に 670 億米ドルと評価されています。 2030 年までに 1,170 億米ドルに達すると予想されており、予測期間 (2022 ～ 2030 年) 中に6.39% の CAGRで成長します。

NAND フラッシュ メモリは、電力を供給せずにデータを保存できる技術です。 NAND フラッシュの開発では、フラッシュ メモリがハードディスクなどの磁気ストレージ システムと競合できるように、ビットあたりのコストを下げ、チップの最大容量を増やすことが優先されてきました。 NAND テクノロジーは、MP3 プレーヤー、デジタル カメラ、USB フラッシュ ストレージで使用されています。 NAND フラッシュは電気回路を使用してデータを保存し、情報をブロックとして保存します。 NAND フラッシュ メモリの電源が遮断された場合、金属酸化物半導体はメモリ セルに追加の電荷を与え、データを保持します。

通常、金属酸化物半導体としては、フローティングゲートトランジスタ（ＦＧＴ）が用いられる。 NAND 論理ゲートは FGT の構造と似ています。制御ゲートとフローティング ゲートは、NAND メモリ セルの構築に使用されます。どちらのゲートもデータ フローの調整に役立ちます。 1 つのセルをプログラムするには、コントロール ゲートに電圧電荷が与えられます。 PCS スマートフォンの人気の高まりと在宅勤務の可能性により、NAND メモリの消費量が大幅に急増しました。東芝やサムスンなどのサプライヤーによって継続的な投資と研究が行われているため、消費者はスマートフォンやラップトップでフラッシュメモリ技術の開発のあらゆる恩恵を引き続き享受できるでしょう。

市場動向

世界のNANDフラッシュメモリ市場の推進力

• データセンターの需要の増大

データセンターがサポートするメモリデバイスの需要の高まりに応じて、NAND フラッシュのニーズが高まることが予想されます。ハイ パフォーマンス コンピューティング、エッジ コンピューティング、ビッグ データ、クラウド アプリケーションに対する需要が、データ センターの需要を促進する主な要因です。さらに、Intel と AMD は最近、Google、Amazon Web Service、Facebook、Microsoft Azure が取り組んでいる最新のデータセンター開発イニシアチブに対応して、新しいサーバー チップを発売しました。 NAND フラッシュ サーバー業界も同様の傾向によって推進されると予測されています。

• 5GやIoTデバイスの拡大

5Gにより膨大な量の通信データを迅速に送信できるようになり、デバイスストレージの要件が高まることが期待されています。さらに、ベンダーは、5G 対応のタブレットやスマートフォンで動作する NAND フラッシュ ドライブをリリースしています。シスコシステムズは、2022 年には、北米とアジア太平洋地域で使用されるコネクテッド ウェアラブルが、世界中のすべてのウェアラブル 5G 接続の約 70% を占めるようになるだろうと予測しています。

モノのインターネット (IoT) 用デバイスは、NAND フラッシュ メモリのもう 1 つの成長市場です。インダストリー 4.0 の産業オートメーションでは、ウェアラブル、航空、ヘルスケア、スマート ホーム、スマート メーター、スマート ファーム ロジスティクス、その他のアプリケーションも含まれるモノのインターネット (IoT) が使用されます。

世界的なNANDフラッシュメモリ市場の抑制

• 信頼性の欠如

あらゆるメモリデバイスの重要な特徴は、保存されたデータの信頼性です。フラッシュ メモリは、一部のビットが反転するビット フリッピングと呼ばれる状態に対して脆弱です。 NOR フラッシュと比較して、NAND フラッシュではこの状態がより頻繁に発生します。 NAND フラッシュは、歩留まりを考慮して不良ブロックがランダムに分散された状態で販売されています。したがって、NAND フラッシュには不良ブロックを処理できる容量が必要です。対照的に、NOR フラッシュには少し不良ブロックがあります。これらの欠点により、NAND フラッシュ メモリ市場の成長が制限される可能性があります。

分析

世界の NAND フラッシュ メモリ市場は、種類、構造、アプリケーション、地域によって分割されています。

タイプ別分析

世界の NAND フラッシュ メモリ市場は、タイプに基づいて、SLC (シングルレベル セル)、MLC (マルチレベル セル)、TLC (スリーレベル セル)、および QLC (クアッドレベル セル) に分類されます。

TLC (スリーレベルセル) は最大の市場シェアを所有しており、予測期間中に 3.61% の CAGR で成長すると予想されます。 TLC フラッシュには、ビジネスおよび家庭用のソリッド ステート ドライブ (SSD)、デジタル カメラや携帯電話用のストレージ カード、USB ドライブが含まれます。通常、セルごとに 2 ビットのデータを保存する SLC および MLC フラッシュと比較して、TLC メモリはギガバイト (GB) あたりの価格が安くなります。 NAND フラッシュ メーカーは、メモリ セルがチップ上に垂直に積層された 3D NAND フラッシュで TLC を頻繁に使用します。

QLC (Quad-Level Cell) はセルごとに 4 ビットを保存でき、2D NAND よりも 3D NAND で普及しています。ただし、改良されたコントローラーでは PER が増加し、その構造により耐久性が低下します。 3D NAND 設計の QLC には 16 の異なる電圧レベルが必要です。 TLC から QLC への移行により、同じ数のセルで容量が 3 分の 1 増加し、より高密度でより大容量のドライブが可能になります。さらに、総所有コストも削減されます。

MLC (マルチレベル セル) NAND の主な目的は、ウェーハ上の同じシリコン領域に保存されるデータ量を向上させることでした。このため、MLC コンポーネント上のデータ ストレージのコストは、SLC コンポーネントに比べて大幅に減少しました。 MLC フラッシュ メモリは、家庭用電化製品やゲーム システムなど、ビジネス アプリケーションよりもパフォーマンス、信頼性、耐久性が重要なコスト重視のアプリケーションでよく使用されます。

構造解析による

構造に基づいて、世界の NAND フラッシュ メモリ市場は 2D 構造と 3D 構造に分類されます。

3D 構造は市場の重要な部分を占めており、予測期間中に 8.51% の CAGR で成長すると予想されます。 3D NANDフラッシュメモリの登場により市場環境は変化した。セルを垂直に積み重ねることができるようになり、保管容量が増加します。これらの追加のセル層により、セルを小さくすることなく、記憶容量が大幅に向上します。 2D NAND フラッシュ メモリと比較して、3D NAND メモリにはいくつかの利点があります。これにより、寿命が長くなり、パフォーマンスが向上し、消費電力が削減されます。

名前が示すように、2D NAND フラッシュ メモリは平面型です。これは、データの保存を目的としたすべてのセルが互いに隣接して配置されていることを示します。 2D NAND フラッシュでは、カードに収まるセルの数とセル構造に保存されるビット数が、フラッシュ メモリの容量を決定する主な要素になります。 2D 構造技術はうまく機能しますが、いくつかの欠点があります。まず、これらのセルすべてを収容するのに十分なスペースが存在しない可能性があります。現在、多くの技術開発により、セルはより小さなサイズで製造される可能性がありますが、セルを小さくしても適切に機能することには限界があります。

アプリケーション分析による

アプリケーションに基づいて、世界のNANDフラッシュメモリ市場はスマートフォン、SSD、メモリカード、タブレット、その他に分類されます。

スマートフォン部門は市場を支配しており、予測期間中に 6.57% の CAGR で成長すると予想されています。今日のスマートフォンの重要なコンポーネントはフラッシュ メモリ ストレージです。スマートフォンの平均容量により、NAND メモリの必要性が非常に高まっています。スマートフォンでは、NAND フラッシュ メモリにより、Web ブラウジング、電子メールの読み込み、ゲーム、さらにはソーシャル ネットワーク サイトの速度が大幅に向上する可能性があります。メーカーはジェスチャー コントロール、指紋スキャナー、GPS などのテクノロジーを組み込んでいます。その結果、スマートフォンにおけるNANDフラッシュメモリのニーズが高まっています。

過去数年間で、NAND フラッシュの消費量が増加しました。 NAND SSD などの新しいテクノロジーは現在、サーバー、ワークステーション、デスクトップ、ノートブックなどのエンタープライズ コンピューティング デバイスに大幅に浸透しています。クライアント SSD には、デスクトップ コンピューター、ネットブック、ラップトップ、組み込みソフトウェアなどがあります。データセンターのサーバーとハイパフォーマンス コンピューティングは、エンタープライズ SSD アプリケーションの 2 つの例です。

メモリ カードは、デジタル データを保存するフラッシュ メモリ ストレージ デバイスです。情報はメモリセルの閾値電圧の変化として保存されます。これらは、コンピューター、タブレット、スマートフォン、および (特定の状況では) ビデオ ゲーム コンソールなどのポータブル電子機器で使用するために作られています。メモリ カードの重要なコンポーネントは NAND フラッシュです。不揮発性ストレージは、メモリ カードに NAND フラッシュ テクノロジーを採用する主な利点の 1 つです。

地域分析

アジア太平洋地域が他国を支配する

世界のNANDフラッシュメモリ市場は、地域別に、北米、ヨーロッパ、アジア太平洋、ラテンアメリカ、中東、アフリカにわたって分析されています。

アジア太平洋地域は市場で主導的な地位を獲得し、予測期間中に7.12% の CAGRで成長すると推定されています。中国からの多大な貢献が、この地域が市場で優位を占める重要な理由となっている。中国製造 2025 などの政府イニシアチブの支援を受けて、多くの世界的なメモリ企業が中国市場に巨額の資金を投資しています。この地域のほぼすべてのエンドユーザー アプリケーションは、主に次のような多くの発展途上国でのスマートフォンの需要に牽引されて、信じられないほど高い需要を持っています。中国、インド、インドネシアなど。さらに、過去 3 年間で中小企業とクラウド サービス プロバイダーの数が増加し、この地域全体に大きな成長の可能性が生まれました。

北米は 2 番目に大きな市場シェアを保持しており、CAGR 5.23% で成長すると予想されています。北米は、家庭用電化製品、IoT、SSD、スマートフォンの主要市場の 1 つです。このコンポーネントが NAND フラッシュ メモリの必要性を高めています。サンディスク、インテル、WDC、サイプレス セミコンダクターズ、その他の主要メーカーは北米に拠点を置いています。自動車 ADAS システムの市場は拡大しており、高密度かつ低遅延のフラッシュ ストレージの需要が高まっています。

ヨーロッパにおける NAND フラッシュ メモリ ソリューションの需要は、NAND フラッシュ メモリのデータ中心アプリケーションの急速な拡大によって促進されると考えられます。 NAND フラッシュ メモリは、この地域の IT 分野のニーズが急速に高まっているため、さまざまな創造的な方法で使用されると予測されています。したがって、この傾向は予測期間中にNANDフラッシュメモリ市場の拡大を促進すると予測されます。さらに、自動車産業はヨーロッパ大陸で支配的です。企業は自動運転車の開発に多額の資金を投資している。これらの車は動作するために大量のデータを必要とします。 ADAS は取得したデータを処理します。効率的な運用のために、自動車会社は NAND フラッシュ メモリを使用します。

最近の動向

• 2022 年 7 月- SK Hynix Inc. が世界初の 238 層 512GB TLC 4D NAND を作成しました。
• 2022 年 7 月- 長江テクノロジーズは、競合他社に対抗するための新しいメモリ チップ技術である 232 層チップを発表しました。
• 2022 年 7 月- Micron Technology は、232 層 NAND フラッシュ メモリの生産を発表しました。