SK hynix предлагает перейти на 3D DRAM, чтобы удешевить оперативную память
Для удешевления производства разработчики предлагают использовать трехмерные транзисторы и новые структуры их расположения. Современная технология изготовления логики для микросхем памяти предполагает применение фотолитографии в экстремальном ультрафиолете (EUV-литографии). Из-за этого производство кристаллов с малым техпроцессом для многослойных чипов становится накладным.
Вместе с экспертами компании «ЗУМ-СМД» рассмотрим подробнее текущее производство и предложенные варианты способов удешевления оперативной памяти от SK hynix.
Текущее производство микросхем динамической памяти
Сейчас над изготовлением памяти DRAM 1c 10 нм (DDR5) с использованием EUV-литографии работают такие компании:
- Samsung Electronics;
- SK Hynix;
- Micron.
Ожидается, что для узла 1d следующего поколения будут нужны методы многократного воздействия глубоким ультрафиолетом. Это значительно увеличит затраты на EUV-литографию в производственном процессе. SK Hynix рассматривает возможность перехода на 4F2 или 3D DRAM, чтобы снизить растущие вложения на литографию EUV-типа.
SK hynix предлагает производить 3D DRAM вдвое дешевле
Пока бренд SK hynix не достиг стабильных результатов в новых образцах микросхем трехмерных структур динамической памяти. Информации о дальнейших планах этих ученых не так уж и много. Скорее всего, разработчики из Южной Кореи будут использовать транзисторы с вертикальным каналом и конструкцию ячеек 4F*2.
Господин Со Джэ-Вук, ученый из компании SK hynix отметил, что структура VG или 3D DRAM может снизить затраты на ее производство вдвое по сравнению с традиционной технологией. Он имел в виду конструкцию DRAM 6F2 с использованием EUV-литографии. К тому же 3D DRAM может оставить фиксированными вложения на одно или два поколения процессов вперед. К этому времени затраты EUV будут уже на много большими. Поэтому развивать существующую технологию дальше получается нерентабельно.
С другой стороны, поменять производственный процесс не так-то просто. Переход на структуру 3D DRAM имеет определенные сложности и не будет дешевым. Потребуются значительные инвестиции в оборудование для осаждения и травления. Неизбежное увеличение затрат приведет к подъему конечной цены микросхем. Впрочем, здесь многое зависит от того, как долго будет устойчивым постоянный рост цен на необходимое оборудование.
Новые достижения SK hynix в области 3D DRAM — это тщательно изученная структура массива ячеек 4F*2. В ней транзисторные элементы расположены вертикально: исток, затвор, сток и конденсатор. При этом линия слов подключена к затвору, а битовая линия соединена с истоком. Такая конструкция уменьшает площадь кристалла примерно на 30%, по сравнению с классической DRAM 6F*2. Не зря некоторые исследователи называют ее 4F2 DRAM.
SK hynix применит гибридное соединение в новых разработках 3D DRAM, к этому проекту присоединяется и Samsung. Возможно, новый тип памяти будет не только дешевле, но станет энергонезависимым, как NAND-флэш. Вот только пропускная способность будет унаследована от DRAM. Если такая оперативная память будет установлена, например, в компьютер, то его внезапное выключение не будет приводить к потере оперативной информации.