Výroba pamětí se dostala za hranici 20 nm. Samsung rozjel 18nm proces pro DDR4

0

Zatímco u logických čipů je 14nm proces realitou a 10nm je v rozumné míře na horizontu, výroba pamětí DRAM přes jejich zdánlivě primitivnější povahu zdaleka neškáluje na menší litografii tak dobře. I NAND se dnes vyrábí na 15nm procesu (alespoň nominálně), ovšem v případě operačních pamětí byl doposud nejnovějším výkřikem teprve 20nm proces. Až nyní učinil za tuto hranici krok Samsung. Společnost oznámila výrobu pamětí DDR4 na procesu „10nm třídy“ a při té příležitosti poodhalila i detaily výroby, dokládající problémy se zmenšováním DRAM.

S „10 nm“ je Samsung podle všeho první, ale je třeba říci, že 10nm „třída“ znamená řečí marketingu cokoliv od 10 do 19nm a logicky se zde budeme pohybovat na horní hranici tohoto intervalu, protože třeba u 15 či 16 nm už by bylo řečeno skutečné číslo (viz vývoj v případě NAND, kde se tyto pojmy také používají). Pravděpodobná velikost procesu by mohla být 19 nm, i když některé neoficiální zdroje koncem minulého měsíce hovořily o tom, že Samsung nasadil výrobu na 18 nm. Možné je tedy asi obojí.

Ať již 18nm, či 19nm, na tomto procesu se vyrábí paměti DDR4, v čipech o kapacitě 8 Gb (1 GB). To znamená, že typický jednostranný modul s nimi bude mít kapacitu 8 GB, oboustranný pak 16 GB. Pro servery ovšem Samsung hodlá vyrábět až 128GB DIMMy, kdežto pro notebooky zase 4GB SO-DIMMy. Proti 20nm DDR4 také s kapacitou 8 Gb mají 1*nm čipy údajně o 10–20 % lepší spotřebu. Tato paměť by již měla být připravena na efektivní přenosové rychlosti 3200 MHz (doufejme, že takto výkonné budou již i standardní moduly dle specifikace JEDEC).

128GB modul DDR4 od Samsungu. 144 čipů je propojených pomocí TSV
128GB modul DDR4 od Samsungu. 144 čipů je propojených pomocí TSV

Je zajímavé, že Samsung na novém procesu hlásí lepší „produktivitu“ waferů, proti 20 nm je to prý lepší o 30 %. Dost možná ale nejde o číslo vztahující se k výrobním nákladům, ale jen počtu čipů, které z jednoho waferu vzejdou předtím, než jsou vyřazeny zmetky. Reálné náklady totiž asi o 30 % lepší nebudou, jelikož proces je zdá se poměrně náročný.

 

Použita je imerzní litografie s 193nm světlem produkovaným laserem na bázi argonu a fluoru. Samsung uvádí jako výhodu, že se obejde bez aplikace EUV pro expozici, což by značně zkomplikovalo výrobu a zvýšilo náklady (nejen ve spotřebě energie). Ovšem cenou za to, že lze využít stávající přístroje, je potřeba rovnou čtyřnásobné expozice, aby měly struktury kreslené 193nm světlem dostatečnou jemnost. Další technologií, na níž implementace „pod-20nm“ procesu stojí, je pak nanášení ultratenké vrstvy dielektrika, silné údajně jen jednotky ångströmů (tedy méně než 1 nm), která izoluje buňky. Samsung uvádí, že práce na tomto procesu by měly postavit cestu i pro další, o stupeň menší generaci procesu „10nm třídy“.

64GB moduly DDR4 s vrstvenou 3D pamětí na bázi TSV od Samsungu

 

Vyšší komplexita procesu přirozeně ukrojí z úspor výrobních nákladů plynoucích z toho, že se na wafer vejde více čip o stejné kapacitě. V krátkodobém horizontu tedy z této novinky asi nekápne nějaké zlevnění pamětí DDR4 pro PC, minimálně ne signifikantní. Ale v dlouhodobější perspektivě tento vývoj umožní zvyšování nám dostupných kapacit pamětí.

Zdroj: Samsung

Výroba pamětí se dostala za hranici 20 nm. Samsung rozjel 18nm proces pro DDR4

Ohodnoťte tento článek!