Z-Angleメモリとは？ Intelが開発している理由とは

オリジナル記事「What is Z-Angle Memory and Why Is Intel Developing It?」

Intelは今週、ソフトバンクの子会社であるSAIMEMORYと提携し、メモリモジュールを垂直に積層する先進的なDRAM技術「Z-Angle Memory（ZAM）」の商用化を進めていると発表した。ZAMチップの市場投入は少なくとも3年先と見込まれるが、AIブームにより需要が高まっている高帯域メモリ（HBM）に最終的に取って代わる可能性がある。

現在、AI処理におけるメモリ帯域幅は主要なボトルネックとなっている。組織はメモリからGPUへ、そして再びメモリへと、より大量のデータを移動させようとしているからだ。エヌビディアやAMDといったチップメーカーは、このボトルネック解消のため、GPUダイ上に数百ギガバイト規模のHBMを搭載している。しかしHBM需要の急増はNAND在庫の世界的な不足を招き、RAMモジュールやNVMeストレージの価格上昇、サプライチェーンの逼迫を引き起こしている。

ZAMはDRAMの常識を覆す可能性を秘めた新メモリ技術だ。HBM同様、Z軸方向への垂直積層（Z-Angleの名の由来）を採用する。しかしHBMの2～3倍の容量と高帯域幅を実現しつつ、消費電力とコストは大幅に削減される見込みだ。

Intel と SAIMEMORY の契約では、両社が Intel が次世代 DRAM ボンディング (NGDB) プログラムの一環として開発した基盤技術と専門知識を活用することが求められている。

	インテルの ZAM 技術の斬新なアーキテクチャを示す NGDB テストアセンブリの断面 (画像提供：Intel)

NGDB プログラムは、エネルギー省および国家核安全保障局（NNSA）のイニシアチブである先進メモリ技術（AMT）プロジェクトの一部であり、Intel、SK Hynix、ソフトバンクなどのベンダーとエネルギー省の政府研究所が協力して、ZAM、HBM、Compute Express Link（CXL）、磁気ランダムアクセスメモリ（MRAM）などの不揮発性メモリを含む新しいメモリ技術を開発している。

NGDBプログラムは現在、Intelと「トライラボ」（サンディア国立研究所、ローレンス・リバモア国立研究所、ロスアラモス国立研究所）による3年目を迎えている。1年目と2年目は研究開発に専念し、3年目は製品化に焦点を当てる予定だ。

1月、サンディアは NGBD プロジェクトの一環として、3 つの研究所が「斬新な積層アプローチ」で達成した進歩を共有した。具体的には、代替の「ビア・イン・ワン」構造を用いて 8 枚のメモリ・ウェーハをベース・ウェーハに垂直結合する方法を示した。

Intel 政府技術部門の最高技術責任者であるジョシュア・フライマンは、サンディアの進捗状況に関する最新情報の中で、「Intel の次世代 DRAM ボンディング構想は、DRAM の性能を大幅に向上させ、消費電力を削減し、メモリコストを最適化する、斬新なメモリアーキテクチャと革新的な組立手法を実証した」と述べた。「標準的なメモリアーキテクチャは AI のニーズを満たしていないため、NGDB は、今後 10 年間の加速化を図るまったく新しいアプローチを定義した」と述べた。

サンディアの主任技術スタッフであるグウェン・ヴォスクイレンは、Intelのこの画期的な成果について、「容量と電力の制約により、現在、高帯域幅メモリを活用できないシステムにおいて、より広範な高帯域幅メモリの採用につながる、エキサイティングな技術である」と述べた。

Intelの次世代ダイベース技術（NGDB）研究開発プログラムの一環であるメモリテスター用プローブカード（画像提供：Intel）

「この実証により、NGDB技術を組み合わせることで高性能メモリを実現し、量産が可能であることが確認された」と同氏は付け加えた。

ソフトバンクはIntelと共同でZAMを開発するため、SAIMEMORYに30億円（現在の為替レートで約1900万ドル）を投資すると報じられている。SAIMEMORYは2027年までにZAMプロトタイプを完成させ、2029年に商品化を目指すとしている。

このスケジュールが実現すれば次世代計算基盤にとって大きな恩恵となる。しかしHBM需要急増による現在のサプライチェーン逼迫を緩和するには時期尚早だ。HBM需要は今後数年間は減退しないと見られている。

一方、ZAMプログラムは日米間の戦略的技術提携をさらに強化する。先週、米国エネルギー省（DOE）科学担当次官ダリオ・ギルは、アルゴンヌ国立研究所、エヌビディア、理研、富士通間の拡大した提携関係を固めるため、大阪で開催されたSCA/HPCAsia 2026会議に出席した。ギルは、AIを通じて科学的発見と工学の進歩を加速するDOEのイニシアチブ「ジェネシス・ミッション」を担当している。

既存のHBMを置き換えるか強化する新たなメモリ技術（ZAMなど）の開発は、ジェネシス・ミッションの目標と密接に合致する。

「AMTからZAMへの移行は、米国と日本の信頼できる技術提携を強化し、国立研究所の研究から世界的な展開への道を加速させる」と、Intelのグローバル戦略的提携担当ディレクター、サナム・マスルールは2月2日のブログ投稿で記した。