Extrémgyors RAM-okat mutatott be a Samsung

A Samsung a világon elsőként hozta létre a „10 nm osztályú DRAM-technológiát”, miután sikeresen leküzdötte a DRAM átméretezésben rejlő műszaki nehézségeket. A feladatot a jelenleg is rendelkezésre álló ArF (argon-fluorid) immerziós litográfiával oldotta meg, amelynek során nincs szükség EUV (extrém ultraibolya) berendezés használatára.

A Samsung által bevezetett 10 nm osztályú (1x) DRAM újabb mérföldkő a vállalatnál az előző sorozatban gyártott 20 nm-es 4 Gb DDR3 DRAM 2014-es megjelenése után. A Samsung csúcstechnológiájú 10 nm osztályú 8 Gb-es DDR4 DRAM-ja jelentős mértékben, több mint 30 százalékkal növeli meg a 20 nm 8 Gb-es DDR4 DRAM szilikonlap-hatékonyságát.

Az új DRAM támogatja a 3200 megabites másodpercenkénti adatátviteli sebességet, amely több mint 30 százalékkal gyorsabb, mint a 20 nm-es DDR4 DRAM 2400 Mbit/s-os sebessége. Emellett a 10 nm osztályú DRAM chipekből előállított új modulok 10-20 százalékkal kevesebb energiát fogyasztanak a 20 nm rendszerhez képest, ami tovább javítja a következő generációs, nagy teljesítményű számítástechnikai (HPC) rendszerek és más nagyvállalati hálózatok kialakításának hatékonyságát, de széles körben felhasználható lesz a személyi számítógépek és a legelterjedtebb kiszolgálók piacán is.

Az iparágban elsőként létrehozott 10 nm osztályú DRAM a fejlett Samsung memóriatervezési és gyártási technológiák integrálásának az eredménye. A rendkívül magas szintű DRAM méretezhetőség érdekében a Samsung újabb előrelépést tett a 20 nm DRAM-nál használt megoldásokhoz képest. A főbb technológiai újítások között van a szabadalmaztatott cellás tervezési technológia továbbfejlesztése, a QPT- (négyszeres mintázási technológia) litográfia, valamint az ultravékony dielektromos réteg alkalmazása.

A NAND flash memóriával ellentétben, amelyben egy cella csak egy tranzisztorból áll, a DRAM-cellák egy-egy összekapcsolt kondenzátort és tranzisztort igényelnek, mégpedig rendszerint úgy, hogy a kondenzátor a tranzisztor által elfoglalt terület felett van. Az új, 10 nm osztályú DRAM esetén új kihívást jelentett, hogy a néhány tucat nanométeres szélességű tranzisztorok tetején nagy elektromos töltést tároló, nagyon vékony, henger alakú kondenzátorok kialakítására volt szükség, több mint nyolcmilliárd cellát hozva létre.

A Samsungnak – szabadalmaztatott áramkör-tervezési technológiája és a négyszeres mintázási litográfia felhasználásával – sikerült létrehoznia az új 10 nm osztályú cellaszerkezetet. A meglévő fotolitográfiás berendezések felhasználását lehetővé tevő négyszeres mintázás révén a Samsung megteremtette a következő generációs 10 nm osztályú DRAM (1y) fejlesztésének kulcsfontosságú technológiai alapját.

Emellett a dielektromos réteg felvitelének továbbfejlesztett technológiája az új 10 nm osztályú DRAM-ok teljesítményének további javulását is lehetővé tette. A Samsung mérnökei ultravékony, példátlanul egyenletes angströmben (a méter 10 milliárdod részében) mindössze egyetlen számjeggyel kifejezhető vastagságú dielektromos rétegeket használtak a cellakondenzátorokon, ami nagyobb cellateljesítményhez elegendő kapacitást eredményezett.

Az új 10 nm osztályú DDR4 DRAM fejlesztésében elért eredmények alapján a Samsung még ebben az évben bevezet egy 10 nm osztályú, nagyobb sűrűségű és sebességű mobil DRAM-megoldást, ami még tovább erősíti majd vezető szerepét az ultra-HD okostelefonok piacán.

A notebookok számára tervezett 4 GB-os kapacitásútól kezdve egészen a vállalati szerverek  számára készülő,  128 GB-os kapacitású 10 nm osztályú DDR4-modulok bevezetése mellett a Samsung az év során tovább bővíti 20 nm DRAM-sorozatát is az új 10 nm osztályú DRAM-portfólióval.