世界的なストレージ技術のマイルストーンが達成された。最近、SKハイニックスは、世界初となる 321層2Tb QLC NANDフラッシュこれにより、QLCテクノロジーは300層を超える飛躍的な進歩を遂げました。本製品は、並列処理を強化する6プレーンアーキテクチャ設計を特徴としており、前世代と比較して、書き込み速度が56%向上し、読み取り速度が18%向上し、エネルギー効率が23%向上しています。2026年前半にAIデータセンター市場に参入する予定です。チップあたりの容量が倍増し、超高集積化されたことで、AIサーバー向けのコストパフォーマンスに最適化されたストレージ・ソリューションとなっている。
QLCがAIに最適なストレージ・ソリューションである理由
QLC技術は "性能の妥協 "から "AI時代の主流の選択 "へと進化している。その核となる利点は 高密度・低コスト:TLCフラッシュと比較して、QLCはストレージ密度を33%向上させ、容量単価を30%以上削減することで、1台のドライブで256TBを超える容量を実現します。これはAIのワークロードに完全にマッチします。例えば、自律走行車は毎秒20GBのデータを生成し、気象モデリングでは50PBの履歴データにリアルタイムでアクセスする必要があります。このようなシナリオでは、QLC SSDの効率は従来のHDDよりも25倍高くなります。
AI推論サーバーは、80%以上のデータ・アクティビティを占める読み出し操作を優先します。これにより、QLCの耐久性の限界が大幅に緩和されます。一方、PCIe 5.0/6.0インターフェイスとCXL 3.0プロトコルの採用は、QLCの潜在能力をさらに引き出します。SK HynixのPS1010 SSDは15GB/秒の読み取り速度を達成し、Kioxiaとサムスンの光学的に相互接続されたSSDは待ち時間をナノ秒に短縮し、QLCの高速データチャネルを作り出しています。
市場の急騰需要拡大と供給再編
エンタープライズ向けQLC SSDの需要は指数関数的に伸びている。TrendForceのデータによると、2024年のAI推論サーバー向けQLC出荷量は前年比400%増加し、30EB（約3,146万TB相当）に達する。AWSやAzureなどのクラウドサービスプロバイダーは、AIデータレイクを構築するために128TBのQLC SSDの大規模調達を開始している。Omdiaは、NAND市場におけるQLCのシェアは2023年の12.9%から2027年には46.4%に上昇し、TLCとほぼ並ぶと予測している。
供給側では、技術の反復が加速している。SK Hynixの321層QLCを超え、Yangtze Memory TechnologiesのXtacking 4.0 QLC粒子はストレージ密度を42%、耐久性を33%向上させる。サンディスクの256TB UltraQLC SSDは「直接書き込み技術」を採用し、SLCキャッシングへの依存を排除している。サムスンとソリディグムがエンタープライズQLC市場のほぼ80%を独占する一方、中国のメーカーであるDERAのD8000 PCIe 5.0 SSDはYangtze Memoryパーティクルを搭載し、50μsの超低レイテンシーでハイエンド市場に参入している。
挑戦と革新：持久力の限界を乗り越える
業界は技術革新を通じてQLCの耐久性に関する懸念に対処している：
エラー訂正アルゴリズム:シリコン・モーションのNANDXtend ECCは、4KB LDPCエンジンとRAIDデータリカバリーを組み合わせ、QLCの耐久性を3,000回以上のプログラム/消去サイクルに向上させます。これは、エンタープライズグレードの毎日のフルドライブ書き込み要求を満たします。
建築の再設計:ハイブリッド・ストレージ・アーキテクチャは、ホットデータ用にTLC、ウォームデータ用にQLC、コールドデータ用にHDDを組み合わせる。Tencent Cloudの "Lightning Cube "システムは、単一のドライブを256の独立したスペースに仮想化し、64の仮想マシンによる同時アクセスをサポートする。
今後の展望QLCの次なる革命
容量の限界は拡大し続けている。SK Hynixは300TBのQLC SSDを計画しており、Yangtze Memoryの2Tb QLC粒子は1PBのシングルドライブ容量を可能にする。OPPOとTranssionは2025年にQLC UFSストレージを搭載したスマートフォンを発売する予定であり、AppleはiPhone向けに2TBのQLCストレージを評価している。
より変革的なシフトは、メモリとコンピュートの統合である。ファーウェイとエヌビディアの「コンピュート・イン・ストレージ」QLC SSDは、部分的なAI推論タスクを処理し、データ転送の遅延を削減することができる。光インターフェイスと300層以上の積層が成熟するにつれ、QLCはコストセンターからAIエコシステムのバリューエンジンへと進化するだろう。
結論
QLCの台頭は、ニッチな技術から市場の定番となったものであり、AIの波に対するストレージ業界の的確な対応である。321層NANDが大量生産され、あらゆるシナリオにまたがるアプリケーションによって、低コストで高密度のQLC SSDは人類の「記憶の宮殿」の中核基盤となりつつあり、リアルタイムのデジタルツイン世界へ向かう我々の旅を加速させている。
