富岳NEXTの技術障壁の1つとなるのがメモリーだ。プロセッサーとメモリーの間のデータ伝送量が増え、演算性能の制約となる。ソフトバンクとインテルはその解決に向け、チップを寝かせずに立てて並べ「磁界結合」でつなぐ新型メモリーを開発する。需給が逼迫するメモリーを確保する上での日本の試金石にもなる。
2030年ごろに稼働するスーパーコンピューター「富岳NEXT」では、メモリーでも新機軸を打ち出す。GPU（画像処理半導体）やCPU（中央演算処理装置）との連係に向けて、HBM（広帯域メモリー）よりも大容量で低消費電力、低コストを狙える新型メモリーの採用を検討する。ソフトバンクと米Intel（インテル）が開発を主導し、日本にとっては将来にわたるAI（人工知能）メモリー確保の試金石となる。
「HBMは2030年ごろ、熱の問題で限界に近づく。次世代を担うメモリーを実現する」。ソフトバンク子会社として2024年12月に創業した半導体メモリー設計会社、SAIMEMORY（サイメモリ、東京・港）社長の山口秀哉氏は力を込める。
富岳NEXTでは、米NVIDIA（エヌビディア）のGPUや富士通のCPUと連係動作するメモリーに「先端技術を採用した積層型メモリー」（理化学研究所）を使う。理研が有望視するのが、サイメモリとインテルが2029年の量産を目指して共同開発する新型メモリー「ZAM」（Z-Angle Memory、ザム）だ。
理研などはZAMが要求仕様を満たせば、富岳NEXTへの採用を前向きに検討する。経済産業省もZAMの開発を支援する。
サイメモリは2026年4月22日、ZAMの研究開発が経産省所管の新エネルギー・産業技術総合開発機構（NEDO）の助成事業に選ばれたと発表した。理研も開発に加わる。併せてサイメモリが富士通、日本政策投資銀行（DBJ）、理研、ソフトバンクから資金を調達したことも発表した。
チップを立てて放熱しやすく
スパコンやAIサーバーでは、GPUやCPUとメモリーの間のデータ伝送量が増えて、演算性能の制約となっている。「メモリーウオール（Memory Wall）」と呼ばれる技術障壁だ。富岳NEXTの開発を手掛ける理研の松岡聡氏（計算科学研究センター長）は、「富岳NEXTの課題はメモリーの帯域幅、遅延、容量、電力、そしてコストだ」と話す。サイメモリはZAMでこの壁を乗り越えることを狙う。
ZAMは主力AIメモリーのHBMとは異なる斬新なチップ積層技術とデータ伝送技術を適用し、容量や帯域幅、消費電力、コストでの優位性を狙う。スパコンのほか、AIサーバーやHPC（高性能コンピューティング）の市場を開拓する。
現行のHBMはDRAMチップを垂直方向に多数積層してシリコン（Si）貫通ビア（TSV）と呼ぶ電極でつないだものだ。GPUやCPUのそばに配置して連係動作させる。スパコン「富岳」では富士通のCPUと連係動作するメモリーとして「HBM2」を使った。
ただし、HBMから生じる熱が内部にこもりやすい。最先端の「HBM4」ではチップを垂直方向に12～16枚積層し、24ギガ（ギガは10億）～48ギガバイトの容量と2テラ（テラは1兆）バイト／秒を超える帯域幅を実現する。2030年ごろにはチップ積層数が20枚を超え、熱で正しく動作しなくなる懸念がある。
これに対して、ZAMはDRAMチップを寝かせずに立てた状態で何枚も横に並べる。チップ間のデータのやりとりには「磁界結合」と呼ぶ無線通信技術を使う。
こうすることで、Si製チップを伝って熱が絶縁膜などに遮られず上方へ逃げる。HBMに比べてチップ数を増やしても正常に動作し、容量や帯域幅を高められる。TSVという高価なチップ間接続技術も使わずに済み、HBMに比べて低コストにできる見込みだ。HBMよりチップ間のデータ伝送効率も高められる。まず2027年にZAMを試作し、「HBMへの優位性を示せるスペックを狙う」（山口氏）。
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