起動手順を簡略化

　一口にNANDフラッシュ・メモリを使った瞬間起動の技術といっても，デジタル家電向けとパソコン向けでは違いがある。
　デジタル家電では，動作時の主記憶の状態をあらかじめフラッシュ・メモリに記憶しておくことで瞬間起動を実現する。パソコンで「ハイバネーション」と呼ばれる技術である。この技術を使うと，システムが起動する手順を大幅に簡略化できる。
　具体的には，NANDフラッシュ・メモリに，機器が起動したときのスナップショット・イメージ（主記憶の状態など）をあらかじめ記録しておく。起動時には，「ブート・ローダ」と呼ばれる起動プログラムがNANDフラッシュ・メモリからスナップショット・イメージを主記憶に読み込めば起動が完了してしまう。従来，特にアプリケーション・ソフトウエアの起動にかかっていた時間を大幅に短縮できる。
　デジタル家電向けのハイバネーション技術は，デジタル民生機器へのLinuxの適用を推進する非営利団体「CELF」や，組み込みLinux製品の開発・販売を手掛けるトライピークスなどが基本技術を開発し，機器メーカーで評価が進んでいる。CELFには，ソニーや松下電器産業などが参画している。
　ハイバネーションの導入による効果は，搭載するアプリケーション・ソフトウエアの容量などに依存するため一概には言えないものの，「例えばLinuxの起動時間を従来の1/5程度に短縮できる場合がある」（トライピークス）としている。

HDDの機械動作がボトルネック

　パソコンでは，起動時のHDD（ハード・ディスク装置）の立ち上がりの遅さをNANDフラッシュ・メモリで補うことが主眼である。システムの起動に必要なプログラムをNANDフラッシュ・メモリに格納しておくことで，高速にプログラムを読み出す。
　パソコンの起動を遅くする主な要因のひとつはHDDの「スピンアップ時間」にある。これは電源を投入してからディスクの回転が安定して，データを読み出せるまでに要する時間だ。「5400rpmの2.5インチHDDでは通常2.5〜3秒，7200rpmの3.5インチHDDだと最大13秒もかかってしまう」（日本シーゲイト）。ディスク上のデータへアクセスする時間も無視できない。HDDのアクセス時間は，1回当たりおよそ15〜20msもかかる。起動時に読み出すデバイス・ドライバや，アプリケーション・ソフトウエアなどはディスク上に離散しており，それぞれにアクセスする都度これだけの時間を要する。
　NANDフラッシュ・メモリに起動プログラムを格納しておけば，HDDのスピンアップ時間やアクセス時間の無駄を省けるため，起動時間を短縮できる。

究極のSSD搭載パソコン登場

　パソコンでは，瞬間起動を実現する技術として2つのタイプが注目を集めている。一つは，NANDフラッシュ・メモリを内蔵する半導体ディスク装置（SSD）をHDDの代わりに使う技術。もう一つは，NANDフラッシュ・メモリとHDDを併用するハイブリッド・タイプの技術である。
　韓国Samsung Electronics社は2006年6月，SSDを搭載した初めてのパソコンを発売した。SSDの容量は32Gバイトである。SSDは，電源投入後のHDDのスピンアップ時間などを省ける上，1.8インチHDDよりデータの読み出しが高速なため，起動を速くできる。現段階では瞬間起動とまでは言えないが，同社のテストではWindows XPを15秒で起動できたという。これは，同様のスペックを持つ1.8インチHDD搭載パソコンの起動時間の約半分である。同年7月には，ソニーも16GバイトのSSDを搭載したパソコンを発売している。

瞬間起動を実現するための技術の詳細や動向，NANDフラッシュ・メモリの動向については，日経エレクトロニクス7月31日号pp55-77のSpecial Feature「瞬間起動，フラッシュ・メモリがもたらす機器の進化」をご覧ください（日経エレクトロニクスのサイトはこちら）。

（内田 泰）

2006年8月25日