Компания Samsung Electronics выпустила пресс-релиз, в котором торжественно заявила о начале производства компьютерной памяти с использованием второго поколения техпроцесса класса 10 нм (в кодировке компании — это техпроцесс 1y-nm). Компания перестала указывать точное значение технологических норм техпроцесса с началом выпуска 20-нм решений. Вслед за ней эти данные начали скрывать все остальные. Согласитесь, второе поколение 10-нм класса звучит привлекательнее, чем переход с 18-нм норм на 17-нм?
Следует сказать, что мы пока не можем со 100-% точностью утверждать, что новым техпроцессом для производства кристаллов DRAM Samsung стали 17-нм нормы. Ранее корейские источники озвучивали мысль, что Samsung готовится начать выпускать 15-нм память. Но это, скорее всего, не так. Более вероятным можно считать то, что под вторым поколением 10-нм класса скрывается 17-нм память. Во-первых, об этом в одном из интервью проговорились разработчики из Samsung. Во-вторых, снижать технологические нормы в 10-нм классе продуктов из-за технологических трудностей предполагается с шагом 1 нм. У Samsung в планах ещё два раза снизить техпроцесс в 10-нм классе. Это 16 нм и 15 нм. После этого выпускать DRAM с меньшими нормами техпроцесса считается экономически невыгодным и невозможным (слишком мало места для хранения заряда в конденсаторе).
Впрочем, есть информация, что Micron инвестировала в разработку 13-нм DRAM порядка $2 млрд и планирует приступить к производству этой памяти в районе 2020 года. Сейчас Micron переводит линии на выпуск 18-нм DRAM, начало массового производства которой она начала в первом квартале текущего года. Компания SK Hynix прямо сейчас должна начинать выпуск 18-нм памяти, приступив к таковому одной из последних среди лидеров отрасли. Таким образом, Samsung идёт со значительным отрывом от конкурентов.
Второе поколение 10-нм техпроцесса Samsung применила к производству 8-Гбит кристаллов DDR4 DRAM. Производительность при выпуске памяти на техпроцессе второго 10-нм поколения, что интересно выросла на 30 %. Однако речь, скорее всего, идёт не об увеличении числа кристаллов на пластине, что невозможно при переходе с 18 нм на 17, 16 и даже 15 нм, а о сокращении циклов производства. В то же время компания подчёркивает, что она запустила второе поколение 10-нм техпроцесса без использования EUV-сканеров.
Снижение масштаба технологических норм привело ещё к двум положительным эффектам. Производительность транзисторов выросла до 10 %, а энергетическая эффективность выросла до 15 %. Это выразилось в том, что скорость работы памяти в пересчёте на один контакт шины данных выросла с максимального значения 3200 Мбит/с до 3600 Мбит/с. А раз скорость обмена возросла без увеличения питания, значит выросла также эффективность работы памяти.
Добиться роста эффективности и производительности помогла технология “воздушных разделителей”. Проводники разрядной шины разделены не просто диэлектриком, а воздушными зазорами. Сухой воздух — идеальный диэлектрик. Это уменьшило паразитную ёмкость, возникающую между проводниками, и позволило поднять тактовые частоты. В связи с успешным освоением второго поколения 10-нм техпроцесса Samsung решила ускорить планы по выпуску новых поколений памяти, включая DDR5, HBM3, LPDDR5 и GDDR6 для серверов, мобильных устройств, суперкомпьютеров и видеокарт.
