DDR4: Samsung produziert 8-GBit-Chips im 10-nm-Verfahren

Eine Strukturbreite kleiner als 20 nm: Samsung hat die Serienfertigung von DDR4-Arbeitsspeicher im sogenannten 10-nm-Class-Verfahren begonnen. Entsprechende Module fassen bis zu 128 GByte.

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DDR4-Modul mit 8-GBit-Chips im 10-nm-Class-Verfahren
DDR4-Modul mit 8-GBit-Chips im 10-nm-Class-Verfahren (Bild: Samsung)

Samsung hat die Serienfertigung von DDR4-Speicherchips mit 8 GBit im 10-nm-Class-Verfahren gestartet. Entsprechende Bausteine werden in einer Strukturbreite kleiner als 20 nm produziert, also zwischen 19 und 10 nm. Die ersten Module basierend auf den neuen Chips takten mit 1.600 MHz (DDR4-3200) und sollen mit 4 bis 128 GByte als DIMM sowie SO-DIMM verfügbar sein. Verlötete Varianten, also LPDDR4, sollen später im Jahr folgen.

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Konkret spricht Samsung von 1X, was ein Hinweis auf die Fertigung ist: Die Hersteller unterteilen die Strukturbreiten-Klasse in 1X, 1Y und 1Z - je weiter hinten der Buchstabe im Alphabet steht, desto feiner ist der verwendete Prozess. 1X etwa könnte 19 bis 17 nm bedeuten, 1Y steht eventuell für 16 bis 14 nm und 1Z für 13 bis 10 nm - in die Karten lässt sich hier kein Fertiger schauen.

  • 8-GBit-DDR4 im 10-nm-Class-Verfahren (Bild: Samsung)
  • 8-GBit-DDR4 im 10-nm-Class-Verfahren (Bild: Samsung)
  • 8-GBit-DDR4 im 10-nm-Class-Verfahren (Bild: Samsung)
8-GBit-DDR4 im 10-nm-Class-Verfahren (Bild: Samsung)

Die reduzierte Strukturbreite ermöglicht es Samsung, mehr Chips pro Wafer zu belichten, was bei einem halbwegs ausgereiften Prozess mittelfristig die Ausbeute (yield) erhöht und die Kosten senkt. Für Server interessant ist die um 10 bis 20 Prozent geringere Leistungsaufnahme der 10-nm-Class-Speicherbausteine, was die Energie-Effizienz messbar erhöht.

Hergestellt werden die DDR4-Chips noch mit klassischer Immersionslithografie, wenngleich mit aufwendigem und teurem Quadruple-Patterning-Verfahren. Samsung vermeidet so vorerst EUV-Lithografie (Extreme Ultra Violett) und wird auch beim sich in Arbeit befindlichen 1Y-Schritt weiterhin darauf verzichten.

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Die Konkurrenz fährt derzeit auch die Serienproduktion hoch: Micron hat für 1X-DRAM die Fab 15 in Hiroshima umgerüstet, die beiden Halbleiterwerke in Taiwan dürften ebenfalls mit der Fertigung begonnen haben.

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