Arbeitsspeicher: Micron liefert ersten 1a-DRAM aus

40 Prozent höhere Dichte, 15 Prozent sparsamer und das, obwohl Microns 1a-DRAM für (LP)DDR4-RAM noch eine ältere Halbleiterfertigung nutzt.

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Wafer mit DRAM-Chips
Wafer mit DRAM-Chips (Bild: Micron)

Micron hat die Serienauslieferung (Volume) des eigenen 1a-DRAM bekanntgegeben. Die Chips sind für DDR4-Arbeitsspeicher gedacht, weshalb sie vorerst für die Crucial-Tochter und deren Consumer-RAM eingesetzt werden. Partner aus dem Mobile-Segment bemustert Micron mit LPDDR4 auf 1a-Basis ebenfalls.

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Dem Hersteller zufolge weist der 1a-DRAM (genauer α, also 1-alpha) eine 40 Prozent höhere Speicherdichte auf als bisheriger 1z-DRAM und soll dabei 15 Prozent sparsamer sein. Diese Marketingbezeichnung weist grob auf 11 nm bis 13 nm hin, ältere Prozesse sind 1y alias 14 nm bis 16 nm und 1x alias 17 nm bis 19 nm.

Für den 1a-DRAM setzt Micron weiterhin auf klassischer Immersionslithografie (DUV), statt den Speicher mit der extrem ultravioletten Belichtung (EUV) zu fertigen. Samsung hingegen hat für seinen 1a-DRAM von DUV auf EUV umgestellt, was teurer ist, aber Vorteile bei Dichte und Energiebedarf hat.

  • Details zum 1a-DRAM (Bild: Micron)
  • Details zum 1a-DRAM (Bild: Micron)
  • EUV-Roadmap für DRAM (Bild: Micron)
Details zum 1a-DRAM (Bild: Micron)

Produziert wird Microns 1a-DRAM mit einer Kapazität von 8 GBit (1 GByte) und 16 GBit (2 GByte) pro Die, womit große Packages respektive Speichermodule mit 32 GByte umsetzbar sind. Neben DDR4 und LPDDR4 soll der 1a-DRAM auch für LPDDR5 verwendet werden, dieser ist mittlerweile Standard in Top-Smartphones mit Highend-SoCs wie Samsungs Exynos 2100 oder Qualcomm Snapdragon 888.

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Während der 1a-DRAM noch mit DUV gefertigt wird, dürfte eine der nächsten Generationen mit EUV-Technik produziert werden. Im Dezember 2020 legte Micron eine entsprechende Roadmap vor, die aufzeigt, dass die extrem ultraviolette Belichtung in zwei bis drei Jahren in vielen Punkten sinnvoller ist als die bisherige Immersionslithografie.

Die Kosten pro Wafer bleiben allerdings hoch, weshalb andere Metriken wie Skalierbarkeit und Fertigungsgeschwindigkeit den Ausschlag für den Wechsel geben werden. EUV statt DUV reduziert die Prozessschritte, die pro Patterning-Durchgang notwendig sind.

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