週刊 エレクトロニクスニュース 10/25/2021

木製の人工衛星CubeSat
計画通りに進めば、欧州宇宙機関（ESA）が支援する技術実証の一環として、白樺の木で作られたCubeSat（そう、木製の衛星）が来年初めに打ち上げられる。
WISA Woodsatミッションでは、ESAの一連のセンサーと、ポーランドの3Dプリント専門会社Zortraxが提供する3Dプリント回路のデモンストレーションも行われる。Zortraxの技術は、グラフェンのナノ粒子とカーボンナノチューブを分散させて導電性の経路を印刷するものである。
WISA Woodsatは、標準化された箱に合板で表面パネルを作って構成された10cm3のCubeSatで、金属部品は、軌道上で展開されるコーナーアルミレールと金属製の自撮り棒のみである。
Woodsatのチーフエンジニアであり、Arctic Astronauticsの共同設立者であるSamuli Nyman氏は、「合板の基材は白樺で、基本的には金物屋で売っているものや家具を作るのと同じものを使っている。唯一の違いは、木を熱真空チャンバーで乾燥させてから、電子機器のカプセル化によく使われる酸化アルミニウムの薄層を蒸着させること」だと述べる。
この木製のキューブサットは、当初、今年の後半にニュージーランドから打ち上げられる予定だったが、10月15日、衛星メーカーは、周波数ライセンスの問題で無線機器の変更が必要になるため、ミッションが来年にずれ込むことを発表した。木製のペイロードには、3Dプリントされた回路とともに、ESAが開発した一連の実験用センサーが搭載される。
キューブサット・ミッションを考案したJari Makinen氏は、木製の部品を多用した模型飛行機を製作しているときに、木製の衛星のアイデアが浮かんだとし、「宇宙教育の分野で働いていた私は、なぜ木製の素材を宇宙で飛ばさないのかと考えた」と述べてた。
また同氏は、「私はまず、木製の衛星を気象観測気球に搭載して成層圏まで飛ばすことを思いついた。それが2017年に、木製版のKitSatで実現し、それがうまくいったので、今度はアップグレードして、実際に軌道に乗せることにした。そこからプロジェクトは雪だるま式に広がっていった。私たちは商業的な支援を得て、ニュージーランドのRocket LabのElectronロケットに搭載することができた」と付け加えた。
今回のミッションでは、ESAのセンサーを地球低軌道でテストするとともに、3Dプリントによる電気回路の実証も行う。このデバイスは、ESAのイニシアチブの下で開発されたもので、ポリマーベースの電気回路を組み込んだ宇宙部品の製造に使用できる複合3Dプリント技術を実証する。
Zortax氏によると、CubeSatミッションでは、高性能ポリマーのみで作られた3Dプリントデバイスを介して、史上初のメッセージの送信にも挑戦するという。

ワイドバンドギャップを埋める
ワイドバンドギャップ（WBG）材料は、パワーマネジメントなどのアプリケーションにおいて、徐々にコスト・ベネフィット分析の対象となってきている。電気自動車では、コストは高いが高性能な炭化ケイ素や、順に窒化ガリウムのデバイスが採用されている。
GaNやSiCはコスト面で長い間普及が進まなかったが、SiCやGaNはシステムレベルでのコスト削減が可能であると指摘するアナリストやWBGの推進者が増えている。これらの化合物半導体は、性能が向上するだけでなく、パワーマネジメントアプリケーションにおける部品点数の削減も期待できる。
業界アナリストは様子見をしているが、活発なEV市場がSiC部品の需要を継続させる一方で、GaNデバイスの採用を拡大させるだろうと予測しており、新たなアプリケーションとしては、EVインバータや急速充電インフラなどが挙げられている。
ワイドバンドギャップ特別企画の寄稿者であるYole Développementは、SiC市場が2026年までに40億ドルに達すると予測している。これは、チップ分野の「スイートスポット」である電気自動車およびハイブリッド電気自動車が牽引するものである。一方、Yoleは、GaNの売上は2026年までに10億ドルに達すると予測している。
もしGaN技術が電気自動車のパワートレインに採用されれば、信頼性は高いが性能が劣るシリコンの主力製品に代わって、この新技術が急速に普及する可能性があると、マーケットトラッカーは予測している。
他にも、パワーマネジメントシステムのどこにどのように実装されるかなど、WBG材料の可能性と落とし穴について考察している。
最近まで、SiCとGaNの技術は、問題解決のための高価なソリューションであったが、今後は成長著しいEV分野でのパワーマネジメントへの応用が期待されている。電気自動車の最も高価な部品であるバッテリーの走行距離を伸ばすことができるエレクトロニクス技術は、ドライブトレインの動力源にもなる。
WBG技術の推進者が主張するように、システムレベルでの利点が初期コストを上回るのであれば、SiCデバイス、そして最終的にはGaNデバイスは、同僚のマジェッド・アーマドが「オールエレクトリックフューチャー」と呼ぶ未来を切り開くことになるだろう。

SiCとGaN、2つの半導体
ここ数十年、炭化ケイ素（SiC）と窒化ガリウム（GaN）の技術は、開発が進み、業界に受け入れられ、10億ドル規模の収益が期待されてきた。最初の商用SiCデバイスは、2001年にドイツのInfineonがショットキーダイオードとして発表した。その後、急速に開発が進み、2026年には40億ドルを超える産業になると言われている。
GaNは、2010年に米国のEPCが超高速スイッチングトランジスタを発表し、業界を驚かせた。市場での採用率はまだSiCには及ばないが、2026年には電力用GaNの収益は10億ドルに達する可能性がある。
それぞれの技術が将来的に市場で成功するための秘訣は、電気自動車やハイブリッド車にある。SiCにとっては、EV/HEV市場がまさにスイートスポットであり、25億ドルを超える市場の少なくとも60％はこの分野から生まれると予想されている。
Teslaは2017年、自動車メーカーとして初めてSiC製のMOSFETをModel 3に搭載し、SiCパワーデバイス市場を立ち上げた。STMicroelectronicsから供給されたこのデバイスは、社内で設計されたメインインバーターに組み込まれていた。現代自動車、BYD、Nio、General Motorsなど、他の自動車メーカーもすぐに追随した。
中国の吉利汽車（Geely Automobile）は最近、ROHM Japanと共同でSiCベースのトラクション・インバーターを自社のEVに搭載することを発表した。Teslaに対抗する中国のNIOは、SiCベースの電気駆動システムを自社の車両に搭載する予定だ。同時に、自動車メーカーであり半導体メーカーでもあるBYDは、自社のEVの全ラインにSiCモジュールを開発している。
昨年、中国の電気バスメーカーYutongは、バスのパワートレインにStarPower China製のSiCパワーモジュールを採用することを明らかにした。このモジュールには、WolfspeedのSiCデバイスが採用されている。
Hyundaiは、InfineonのSiCを用いた800Vバッテリープラットフォーム用パワーモジュールをEVに搭載する。日本では、トヨタがDensoのSiCブースターパワーモジュールを燃料電池EV「Mirai」に採用している。一方、GMはWolfspeedと契約し、EVのパワーエレクトロニクスにSiCを供給することになった。
欧州の自動車メーカーは、SiCの採用が遅れているが、変化は進行している。6月には、RenaultとSTMicroelectronicsが、EVおよびHEV用のSiCおよびGaNデバイスの開発で提携した。Wolfspeed、Infineon、 STMicroelectronics、ROHM、Onsemiにとって重要なことは、自動車メーカーは、信頼できる供給を確保するために、複数の供給元からウェハーやデバイスを購入することを望んでいるということである。さらに、中国をはじめとする国々がSiCのサプライチェーンに莫大な資金を投入していることを考えると、販売量はますます増加することが予想される。
その一方で、問題となっているコストの問題にも取り組んでいる。部品レベルでは、シリコンIGBTはSiCに比べて圧倒的に安価であり、すぐにパワーアプリケーションから姿を消すことはない。しかし、ティア1メーカーやOEMメーカーは、高出力密度のSiCをインバータの設計に導入すると、部品数が少なくて済むため、スペースや重量が削減され、システムレベルでのコスト削減につながると指摘している。
一方、GaNはどうだろうか。ワイドバンドギャップ半導体であるGaNは、まだEV分野でSiCのような成功を収めていない。しかし、その高い周波数動作と効率性のおかげで、OEMメーカーはこの技術に強い関心を寄せ、開発プログラムを進めている。

TSMCの日本進出には利益のリスクが伴う
先週、台湾積体電路製造股份有限公司（TSMC）が日本に初のチップ工場を建設すると発表したが、これは世界最大の半導体ファウンドリーが、生産拠点を台湾以外に移すことでコスト増に直面することを示す新たな兆候である。
TSMCの計画は、今年末に行われる取締役会の承認を受ける必要がある。
欧米諸国は、チップ不足のために国内の自動車メーカーが生産ラインを休止し続けていることから、半導体の安定供給を求めている。これらの国の政府は、Intelだけでなく、韓国のSamsungや台湾のTSMCなど、アジアの大手チップメーカーに製造投資を求めている。
Wedbush SecuritiesのMatt Bryson上級副社長は、「SamsungやTSMCが、高度に統合された国内のエコシステムから、インフラの整っていない場所に生産拠点を移すことで、コストが上昇するのは避けられない」とし、「海外のファブは、現在のビジネスに比べてマージンベースでの収益性がほぼ確実に低下する。―例えば、TSMCの日本の新工場を例にとると、工場の50％を日本が負担すると仮定しても、減価償却費がかかる」との述べている。
その新しい日本の工場は、完全に減価償却されている古い28nm工場と競合することになり、さらに、TSMCのコスト負担が増える可能性もあるという。「TSMCは、台湾で得られると思われる有利なユーティリティー価格を得られるだろうか」と指摘する。
TSMCの新工場は、日本からの補助金を受ける予定である。TSMCのCEOであるC.C.Wei氏は先週、投資家に対して「顧客と日本政府の両方から、このプロジェクトをサポートするという強いコミットメントを得ている」と述べた。
この工場では、28nmと22nmのプロセスノードのウェハーを製造し、2024年5月の初生産を目指している。今回の日本での投資計画は、TSMCが今年初めに発表した今後3年間の生産能力拡大のための1,000億ドルには含まれていないほど急なものである。
TSMCがアリゾナ州に新しいチップ工場を建設している米国でも、コスト構造は台湾よりも高くなる。TSMCの生産の大部分は台湾で行われているが、同社は12インチの「ギガファブ」に加えて、米国の古い8インチの施設とともに中国でも運営している。
2020年初頭、TSMCは、同州と米国政府の財政支援を受けて、5nmプロセスノードのチップを製造するファブをアリゾナ州に建設すると発表した。TSMCと米国の合意は、半導体業界が、台湾企業の成長要因である5GやAIなどの新技術を支配するための米中の地政学的競争の渦中に巻き込まれたことを受けて行われた。
TSMCのMark Liu会長は、最近のTime誌のインタビューで、米国でのコストがTSMCの予想よりも「はるかに高い」と述べている。しかし、このような高いコストにもかかわらず、より多くの政府がTSMCと同様の契約を結ぶ可能性がある。
CEOのWei氏は、先週のミーティングでアナリストたちに、「ヨーロッパを含む他の地域に工場を建設する可能性も排除していない」と語った。

PragmatIC Semiが英国の工場に8,000万ドルを投入
PragmatIC Semiconductorは、モノのインターネット（IoT）向けの低コスト・フレキシブル集積回路（IC）の需要拡大に対応するため、既存工場の5倍の生産能力を持つ第2のFlexLogIC工場を建設するために、8,000万ドルの資金を確保した。
同社のCEOであるScott White氏は、EE Timesのインタビューに応じ、「最初のファブは2、3年前に導入され、その需要は良好だった。もうすぐキャパシティに達する予定なので、新たに計画されているファブは、既存のファブのキャパシティを大きくしたものになる。第2工場は、将来的に顧客にファブオンサイトを提供するためのテンプレートにもなり、モジュール式で設備投資を抑えたものになるだろう」と述べた。
FlexLogICの生産システムは、従来のシリコンICファブに比べて、設備投資や運用コストが桁違いに少なくて済む、大量生産に対応したスケーラブルな製造モデルである。詳細な材料レシピ、エンドツーエンドのプロセスフロー、インラインでの品質監視、フィードバック制御ループが装置と自動化ソフトウェアに実装されており、オペレーターの介入なしに信頼性の高い生産を実現する。
従来のシリコンIC工場では数ヶ月かかるところを、この工場では1日以下のサイクルタイムで生産できる。そのコンパクトな設置面積と自己完結型の設計により、世界中の必要な場所に設置することができ、機動的な「ジャストインタイム」のIC生産を可能にする。
現行の工場と新工場の生産能力について質問されたWhite氏は、現行の工場は研究開発と生産の両方に使われていると答えた。現在、RFID回路用に最大5億個を生産しているという。
新工場は完全に生産に特化した工場で、24時間365日稼働するため、生産能力は約5倍になる。場所は、イングランド北東部のカウンティ・ダーラムになる予定で、White氏によると、現在スペースの交渉を行っており、数週間以内に発表したいと考えているとのことだ。
White氏は、これがFaaS（fab-as-a-service）や顧客拠点での専用生産を提供する先駆けとなり、半導体業界がますます直面しているサプライチェーンの課題解決に大きく貢献するだろうと述べている。
また、「今回のシリーズCラウンドの成功は、当社の技術が何兆個ものスマートアイテムを実現し、国連の主要な持続可能な開発目標に対応できる可能性を秘めていることを証明するものだ」と述べた。当社のFlexLogIC-002工場は、当社の特徴である超低設備投資、迅速な生産サイクルタイム、最小限のカーボンフットプリントを維持しながら、第1ラインよりも大幅に高い生産能力を実現する。継続的な商業展開をサポートするだけでなく、FlexLogICシステムのグローバルな分散型ネットワークを展開するためのテンプレートを提供し、効率的で安全な半導体サプライチェーンを実現するために、主要な顧客のサイトで専用の生産を行うFaaSを提供する。
White氏は、、「投資家が興奮した理由の一つは、当社のビジネスモデルが既存のサプライチェーンや物流の課題への依存度を変え、製品が使用される場所や必要とされる場所の近くにファブを置くことができるからである」と付け加えた。
今回の投資により、現在115人の従業員を、来年には250人以上に増やす予定である。今回の投資ラウンドでは、主役となる投資家はおらず、半導体業界で大きな経験を持つ、優秀な選りすぐりの産業界や個人投資家が集まった。このような大規模なラウンドをリードできる投資家が英国内でも限られていたことが理由だと述べている。

電気自動車への移行を支えるSiC技術
Wolfspeed（旧Cree）は、大きな設計上の勝利をもってブランドの再構築を開始、GMとのサプライチェーン契約により、GMの電気自動車向けにSiC半導体を開発・製造することになった。8月には、Wolfspeedは、STMicroelectronicsとの複数年にわたる契約を拡大し、150mmのベアおよびエピタキシャルSiCウェハーを供給する8億ドルの契約を締結した。この2つの取引は、自動車業界が将来的にすべて電気自動車に移行する際に、SiC技術が重要な役割を果たすことを示している。Yole Developmentのパワー＆ワイヤレス部門ディレクターであるClaire Trodec氏によれば、SiCを用いたパワー半導体は、自動車メーカーが電気自動車1台あたりに必要なバッテリーコストを最大750ドル削減できるという。LED事業を売却したCreeは、Wolfspeed事業部の名称を採用し、SiCパワー半導体に賭けている。同社のCEOであるGregg Lowe氏は、SiC技術が次世代のパワー半導体を牽引すると主張した。
Wolfspeedは、2022年初頭から、ニューヨーク州マーシーにある200mmファブでSiCパワー半導体を生産する。モホークバレーファブは、10億ドルを投じた世界最大のSiC生産ラインとなる。
世界的なチップ不足が話題になる中、Wolfspeedは数年前からSiCの生産能力を増強している。
STMicroelectronicsも、ICサプライチェーンの混乱を予想していた。チップ不足の前に、需給ギャップを埋めるためにSiCウエハの長期契約を結び、またWolfspeedとのSiCウエハ供給契約のほかに、ドイツ・ニュルンベルクに拠点を置くROHMのウエハ製造会社であるSiCrystalと同様の契約を結んだ。2019年には、STMicroelectronicsがスウェーデンのSiCウェハメーカーであるNorstelを買収し、200mmウェハの研究開発を開始した。一方、他のSiCプレーヤーも、EV設計におけるSiCデバイスの将来的な需要を見越して、ウェハ供給契約を進めている。例えば、2017年にCreeのWolfspeed事業の買収に失敗したInfineonは、CreeとSiCウエハの供給に関する複数年契約を締結した。また、ドイツのチップメーカーは、日本のウェハメーカーである昭和電工株式会社に、SiC材料とエピタキシー技術へのアクセスを打診した。当時、Infineonは、SiC半導体が今後5年間で年率40％もの成長を遂げると予測していた。実際、400Vから800V、さらにはそれ以上の電圧帯の電気推進システムにSiC半導体が広く採用されたことが、SiCの主要プレーヤーを後押しした。振り返ってみると、これは不幸中の幸いであった。
この時、サプライヤーは、はるかに大きな容量不足が待ち受けていることを知らなかった。
例えば、STMicroelectronicsと、2018年に発売された「モデル3」にSiC部品を先駆的に搭載したEVメーカーTeslaとの供給関係を考えてみよう。業界の報道によると、STMicroelectronicsは、モデル3のトラクションモーターとなるパワーモジュールに使用されるSiC半導体のサプライヤーだった。System Plus Consultingのティアダウンレポートによると、パワーモジュールにはST社製のSiC MOSFETが搭載されていたという。2021年になって、チップの不足が自動車メーカーのサプライチェーンに深刻な影響を与える中、TeslaとのSiC供給契約は安定しているようだ。
つまり、EVの電源設計とSiC半導体は相性が良いのである。トラクションインバーター以外にも、オンボードチャージャーやDC/DCコンバーターにもSiC部品が使われている。例えば、STMicroelectronics は、Renault・日産・三菱アライアンスや中国のEVメーカーであるBYDと提携し、車載用充電器にSiC部品を供給している。

接続型MLアルゴリズムの最適化
エンジニアは、コードをクラウド、エッジデバイス、またはオンプレミスのどこに置くかという重要な決定をしなければならないことがよくある。この決定には常にトレードオフが伴い、一連の状況に応じて利用可能なソフトウェア、ファームウェア、開発ツール、ハードウェアの適切な組み合わせを考慮する必要がある。Samsaraの機械学習・コンピュータビジョン（ML/CV）チームでは、お客様のオペレーションの安全性、効率性、持続可能性の向上を支援するモデルの構築やアルゴリズムの開発を行っている。例えば、危険な運転行動をリアルタイムで検出して警告するアプリケーションを構築し、最終的には交通事故の発生頻度を減らすことができる。
輸送、倉庫、製造などの業界の運用環境は、MLソリューションの構築を検討する際に独特の制約をもたらす。例えば、遠隔地では接続環境が限られていたり、最新のモデルを実行できない旧式のテクノロジーシステムがあったりする。このような制約と、これらのアプリケーションのセーフティクリティカルな側面が相まって、低レイテンシーで計算効率の高いML推論が求めらる。そのため、モデルの精度を保証するだけでなく、モデルをエッジハードウェアプラットフォームに関連するより厳しい計算、メモリ、およびレイテンシーの境界内で動作させる必要がある。
ご想像の通り、この種のエッジ展開に使用するモデルを選択する際には、多くのトレードオフを分析・検討する必要がある。ここでは、一般的に遭遇する可能性のあるトレードオフと、そのアプローチ方法を紹介している。
まず、MLエンジンの計算スループットと精度のトレードオフを考慮しなければならない。繰り返しになるが、携帯電話ネットワークのカバー率が低い場合、すべてをクラウドに実装して、データが確実に配信されることを信じることはできない。また、車載用の先進運転支援システム（ADAS）の場合、大型のカメラやプロセッサーが車両のダッシュボードの邪魔になることも避けられない。そこで、スマートフォンに搭載されているようなコンパクトなプラットフォームに、画像処理や信号処理に特化したシステムオンチップのハードウェアを搭載し、かつMLモデルを効率的に動作させるための処理領域を確保するという、トレードオフのバランスが必要になる。
このようなコンパクトなプラットフォームでは、電力予算を考慮する必要がある。これは、特にモバイルベースのアプリケーションの場合である。プログラムを実行するために消費する電力が多ければ多いほど、熱エネルギーを放散する必要があり、バッテリーの消耗も激しくなる。ある種のハードウェアコプロセッサは、特定の命令セットをサポートしており、単位計算量あたりの電力効率が非常に高い。しかし、すべての数学的演算がそれらの命令セットで正確にフレーム化できるわけではない。そのような場合には、より多くの演算をサポートする汎用的な計算プラットフォーム（GPUやCPUなど）にフォールバックする必要があるが、その分、消費電力も大きくなる。
モバイルフレンドリーなアーキテクチャは、ハードウェアアクセラレーション（DSPなど）を活用するように設計されており、モデル全体のサイズとメモリ消費量を削減することができるが、使用している製品アプリケーションに十分な精度を提供することができる。これらのアーキテクチャの中でも、モデルの精度とレイテンシーのトレードオフや、独自のAIソリューションを構築するのか、外部のAIサービスプロバイダーを活用してMLモデルのトレーニングやテストを行うのかなど、一連の決定事項に再び直面することになる。
次に、モデルを選択したハードウェアにどのように統合するかを考えることが重要である。すべてのプロセッサには、特定の操作に有利な命令セットがあるため、各ハードウェアプラットフォームのドキュメントを確認して、これらの利点が特定のコードにどのような影響を与えるかを確認する必要がある。また、各デプロイメント環境には、それぞれ固有の機能が組み込まれている。たとえば、tflite、TensorRT、SNPEなどでは、サポートされている操作のセットが異なり、そのすべてがわずかに異なる。最終的にどのようなチップセットを使用するにしても、すべての数学計算を、それらの計算を実行する最終的なハードウェアに組み込む必要がある。
問題となるのは、展開環境が、ネットワークが訓練されたすべてのネットワーク操作やレイヤーをサポートしていないことである。また、一部のオペレーションはハードウェアアクセラレーションが実装されていないため、これらの要素をCPUで実行しなければならず、メモリやパフォーマンスのボトルネックになる可能性がある。これらの非互換性の一部は、モデルのアーキテクチャ自体を変更することで学習プロセス中に対処しなければならないが、他のものは、モデルをハードウェア互換性のあるフォーマットに変換する際に対処する必要がある。
最後のステップは、最終モデルのバージョンをベンチマークして、パフォーマンス特性をオリジナルの仕様と比較することである。低レイテンシーで動作するように、工夫してモデルをスリム化する必要がある。これには、モデルのオペを削除したり、互換性のないオペのサブグラフをハードウェアでサポートされているものに置き換えて、より高速に実行することが含まれる。他にも、チャネルプルーニング、レイヤーフォールディング、ウェイト・クオンタイズなどの戦略がある。
最終的には、デバイスとクラウドの両方でモデルを動作させることができる場合もあるだろう。しかし、基礎となるハードウェアの性能特性、ネットワークのレイテンシー、精度の要件に制限がある場合は、モデルをどこでどのように実行するかを考えることが得策である。モデルの実行をエッジデバイスやクラウド上のバックエンドサービスで実行するようにセグメント化することは、まだ科学というより芸術に近いものである。優れた製品は、ソリューションの機能と顧客のニーズ、ハードウェアの限界を深く理解し、物理的な制約を尊重しながらニーズに応えるモデルを作るというバランス感覚を統合したものである。

JEDECが小型可変型フラッシュの規格を推進
サーバーや家電製品では、記憶媒体をホットスワップできることが当たり前になっている。しかし、従来は接続機器や組み込み機器にハンダ付けされていたフラッシュメモリーを、簡単に交換できるようにするための新しい規格が登場した。
JEDEC Solid State Technology Associationは、Crossover Flash Memory (XFM) とEmbedded and Removable Memory Device (XFMD)規格の最初のイテレーションを発表した。この規格は、NVM Express（NVMe）とPCI Express（PCIe）のインターフェースを小型・薄型のフォームファクターで提供する、新しいユニバーサルデータストレージメディアの概要を示している。
XFMDは、ラック全体を交換するのではなく、サーバーのSSDを交換することが一般的になってきている中で、通常はハンダ付けされ、組み込まれている機器の寿命まで使い続けることを目的とした、交換可能なストレージメディアとして設計されている。
JEDECのJC-64委員会（エンベデッド・メモリ・ストレージおよびリムーバブル・メモリ・カードに関する委員会）を統括しているBruno Trematore氏は、XFMDはエンベデッド・メモリとSDカードやコンパクトフラッシュなどのメモリ・カードとの「クロスオーバー」の役割を果たすと述べている。XFMDは、ゲーム機、バーチャルリアリティやオーグメンテーションリアリティ、ドローンや監視システムなどの映像記録機器、さらには10年単位での耐久性が求められる自動車用途など、さまざまな分野で使用されている。
XFMDのサイズは13mm×18mm、高さは1.4mmで、標準的なSDカードよりは小さいが、microSDカードよりは大きいという。しかし、内部にメモリーを搭載できるだけの厚みがあり、XFMDはホットスワップには対応していないが、UFSやeMMCなど、車載用に多く採用されている組み込み型フラッシュメモリーに比べれば、交換ははるかに容易だそうだ。
XFDMの接続にはPCIeとNVMeを使用している。PCIeインターフェースは基本的なバス接続を提供し、NVMeは低レイテンシーの論理ストレージデバイスとして不揮発性メディアにアクセスするための上位プロトコルとして機能する。Trematore氏は、NVMeは最も普及しているプロトコルの一つであり、「これにより、市場に出回っている大半のシステムとの接続が可能になります」と述べている。
PCIeとNVMeはデータセンターで広く使用されているが、XFMDが企業のサーバーに追加されることはないだろう。
XFMDは、少なくとも10年は使用できると予想されるモノのインターネットデバイスを対象としているが、データが指数関数的に増加し、必要な容量が当初の設計仕様を超えるため、ストレージの拡張が必要になる。Trematore氏は、「XFDMによって市場のギャップを埋めることができると考えている」と述べている。
その他の用途としては、ビデオ録画用のバッファ、ダッシュカムなどのADASデバイスのバッファなどがある。これらのデバイスは、継続的に上書きされるため、車よりも先にフラッシュストレージが消耗してしまう。つまり、想定以上のデータが書き込まれた場所では、「部品を交換しているだけ」になってしまうのである。
車載用のフラッシュデバイスに必要な書き込み回数を過小評価することは、決して理論的なことではない。2021年初頭、Teslaは組み込みマルチメディアカードのNANDフラッシュが消耗したことを理由にリコールを発表した。
車載アプリケーションはXFMDに適しているが、この規格では温度範囲が規定されていないとTrematore氏は言う。この点については、この規格を導入したデバイスメーカーが考慮する必要があり、フラッシュメモリーは低温では影響を受けないが、過度の熱には注意が必要である。
XFMDの開発期間は1年と短く、その柔軟性もあって業界からの関心は高い。しかし、製品化されるまでには、かなりの採用が必要となるだろう。