Speichermodul

Samsung baut RDIMM mit 32 GByte aus Chipstapeln

Auf Basis von "through silicon vias" hat Samsung ein Speichermodul von 32 GByte Größe für Server entwickelt. Die hohe Kapazität ergibt sich durch direkte Verbindungen mehrerer Chips in einem Package per Kupfer.

Artikel veröffentlicht am 17. August 2011, 14:27 Uhr, Nico Ernst

32-GByte-RDIMM aus Chipstapeln (Bild: Samsung)

Samsung liefert nach Unternehmensangaben erste Muster eines neuen Registered-DIMMs für Server bereits aus. Die Quad-Rank-Module verfügen über je 32 GByte Speicher, der aus 30-Nanometer-Dies von je 4 GBit zusammengesetzt ist. Um die hohe Kapazität zu erreichen, stapelt Samsung in einem Package dabei mehrere der Chips übereinander, weshalb die Bauform auch "3D-Memory" genannt wird.

Die Dies sind dabei nicht wie bei früheren Ansätzen mit feinen Drähten miteinander verbunden, sondern durch Löcher in den Chips, die mit Kupfer gefüllt werden. Das Kupfer bildet dabei die sogenannten Vias, mit denen auch bei einem einzelnen Chip die Schichten des Bausteins, auch Layer genannt, aneinander angeschlossen werden. Bei den "Through Silicon Vias" (TSV) werden die Layer nicht nur durch ein Die, sondern durch mehrere Chips hindurch miteinander verbunden. Die Löcher werden bereits bei der Produktion der Wafer angebracht, die Vias dann danach ebenfalls auf den vollständigen Siliziumscheiben. Erst danach werden die einzelnen Dies voneinander getrennt.

Noch sparsamer als LRDIMMs

Diese Art des Chip-Stapels spart nicht nur Platz, sondern dient durch die Wärmeleitfähigkeiten des Kupfers auch einer Verbesserung der thermischen Eigenschaften. Die im Vergleich zu Drähten kürzeren Verbindungen ermöglichen zudem geringere Spannungen, so dass Samsung die TSV-Bausteine auch als Teil seines "Green DDR3"-Programms führt. Samsung verwendet als einzige konkrete Angabe, dass einer der Speicherriegel "4,5 Watt pro Stunde" aufnehmen soll - gemeint ist vermutlich die momentane Leistungsaufnahme von 4,5 Watt.

Das sind nach Angaben von Samsung rund 30 Prozent weniger als bei den noch neuen Load-Reduced-DIMMs (LRDIMMs) gleicher Größe. Chipsätze für diese Speicherart stehen zudem noch nicht für alle Plattformen zur Verfügung, die 3D-Module von Samsung sollen in allen Servern funktionieren, die mit Registered-DDR3-Speicher umgehen können.

Wann die neuen Speichermodule in Serie gehen sollen und was sie dann kosten, gab Samsung noch nicht an. Das Unternehmen will die TSV-Chip-Stapel aber auch mit der nächsten DRAM-Generation mit rund 20 Nanometern Strukturbreite weiter entwickeln.