東芝は、2次以降のオンチップキャッシュを全て磁気メモリ(STT-MRAM)に置き換えることで、大規模高性能プロセッサやSoC(System on a Chip)などの消費電力と製造コストを低減する技術を開発した。米国ワシントンD.C.で開催されている電子デバイス技術の国際学会IEDM 2015で12月9日に、開発した技術の概要を発表した(講演番号25.1)。 現在、大規模高性能プロセッサやSoCなどのオンチップキャッシュには、SRAMが使われている。SRAMは読み出しと書き込みのアクセスはきわめて高速なのだが、待機時(SRAMにアクセスがないとき)でもかなりの電流を消費する、半導体メモリ技術の中では記憶容量当たりのシリコン面積が大きい(容量当たりの製造コストが高い)といった弱点を抱えている。このため、キャッシュ階層の最下層に位置し、最も記憶容量の大きなラストレベルキャッシュ(LLC)には、記憶容量当たりのシリコン面積がSRAMよりも小さな埋め込みDRAM(eDRAM)を採用するプロセッサもある。ただしDRAMにも待機時消費電流が大きいという欠点があり、問題の根本的な解決には至っていない。 そこでキャッシュのメモリをSRAMではなく、不揮発性メモリに変更するというアイデアが注目を集めている(参考記事)。不揮発性メモリは、原理的には待機時消費電流をゼロにできるし、さらにはSRAMよりもメモリセル面積が小さいことが多いからだ。不揮発性メモリ技術にはいくつかの候補が存在するのだが、キャッシュ向けの最有力候補は磁気メモリ(STT-MRAM)技術だとされている。読み書きの寿命が半永久的であることと、ランダムアクセスが比較的速いことが、その理由である。