小型microSDカードはどこまで大容量化できるのか?限界、物理特性、そして今後の展望
先週、長時間の飛行機旅行の準備をしていました。お気に入りの旅行用ビデオプレーヤー、便利なmicroSDカードスロットを備えたAmazon Kindle Fireを手に取り、爪ほどの大きさのストレージメディアを取り出しました。このプラスチックとシリコンでできた数センチほどの小さな板に、90年代初頭に初めて勤務したデータセンター全体よりも多くのデータ(1TB)が保存できることに気づきました。
1インチの立方体があれば、microSDカードが約625枚入ります。現在最大のmicroSDカードは2TBなので、ポケットに収まる立方体は約1ペタバイトになります。
生きるべき時代について話します。
これがどこまで進むのか、不思議に思いました。いつか4TBのmicroSDカードが登場する日が来るのでしょうか?8TB?もしかしたら128TB?
答えは「はい」です。ただし、いくつか条件があります。詳しく見ていきましょう。
理論上の限界は何ですか?
microSD カードのフォーマットは SD アソシエーションによって管理されており、次の 4 つのクラスが定義されています。
- SD : 最大2GB
- SDHC : 最大32GB
- SDXC : 最大2TB
- SDUC : 最大128TB
公式規格では、microSDの容量は128TBまでと定められています。ちなみに、ファイルシステムは問題ではありません。exFATはペタバイト級(具体的には128PB)のサイズを十分処理できます。
ハードリミットは物理的なもの
絶対的な制約は次のようなものから生じます。
- NAND フラッシュの密度— セルあたりに確実に保存できるビット数。
- エラー訂正のオーバーヘッド- 密度が高くなると、データ エラーのリスクも高まります。
- 熱と電力— 数兆個のセルを小さなプラスチック カードに詰め込むと、深刻な熱管理の問題が生じます。
- 製造コスト— 超高密度では、歩留まりが低下し、価格が上昇し、おそらく実現不可能になります。
現在、私たちはQLC(クアッドレベルセル)フラッシュメモリを推進しており、各社はセルあたり5ビットを記憶するPLC(ペンタレベルセル)の開発に取り組んでいます。しかし、各ステップが複雑さと信頼性のリスクを増大させています。
経済が最大の制約
市場の単純な現実もあります。ある一定のレベルを超えると、microSDを極端に押し上げるよりも、小型の外付けSSDを購入した方が安く、信頼性も高くなります。理論上は128TBのmicroSDカードを作ることも可能ですが、そのコストはとんでもなく高額になるでしょう。
現状では、microSDカードに保存できる容量にも限界があります。1PBのmicroSDカードがあれば最高ですが、例えば8TBのmicroSDカードに払う金額よりも大幅に高い金額を払うつもりはありません。なぜなら、1PBものデータをmicroSDカードに保存したいとは思っていないからです。
ロードマップ: 大容量の microSD カードはいつ登場するのか?
容量 | 状態 | 予報 |
|---|---|---|
1TB | 2019年頃から利用可能 | 今では主流 |
2TB | 2024/2025年から利用可能 | 最先端、プレミアム |
4TB | 研究開発段階 | 可能性:2027~2028年 |
8TB | 実験室のみ | おそらく2029~2030年 |
128 TB | 理論上の標準限界 | おそらく決してないだろう、あるいは遠い将来 |
今 10 年で 2 TB および 4 TB の microSD カードが登場すると予想されます。2030 年までには 8 TB が登場する可能性もあります。
それ以上の未来は不透明です。例えば、USBメモリの容量は2TBで上限に達しましたが、これは物理的な厳密な理由ではなく、市場の動向と技術環境の変化によるものです。ほとんどの人は、外付けメディアに保存できるほどのデータを持っていないため、もし十分なデータ量があれば、別のフォーマット(例えば、私がノートパソコンのバックアップに使っている4TBの外付けSSDなど)に移行することを厭わないでしょう。
