從 14 nm 到 12 nm 雕刻的過渡將使三星能夠生產頻率(速度)更高且生產成本更低的 RAM 記憶體模組(每個晶圓可容納更多模組)。足以加速記憶體的採用,乍看之下很奇怪,它的雕刻不如最新一代 DDR4 精細…解釋。
如果我們總是歡迎新技術的發展,那麼我們更喜歡那些可以降低價格的技術。就像三星宣布即將推出採用 12 奈米製程的新型 DDR 5 RAM 模組一樣。根據三星的承諾,製造流程的演變將使記憶體模組更加節能,同時「效率提高高達 23%» 優於目前採用 14 奈米製程雕刻的 DDR5 模組。令人驚訝的是,快速掃一眼後視鏡,您就會意識到三星已經在交付10 奈米 DDR 4從 2022 年初開始。為什麼三星不直接將 DDR 5 燒錄到最薄的製造節點呢?那麼這款新記憶體公佈的效能如何呢?
首先是速度…
首先,我們要澄清的是,對於記憶體而言,最重要的需求是速度而不是記憶體數量。當然,一些非常罕見的 PC 視訊遊戲開始需要 32 GB RAM,並將圖形需求推至 12 GB 以上,但總體而言,內存量的增長正在緩慢發展。 PC 的上限為 16 GB,部分參考為 32 GB(不包括專業用途),智慧型手機也是如此。然而,所有產業都需要加速機器不同電子組件之間的資料流動。在那裡,這是一個真正的瓶頸:雖然個人電腦、智慧型手機和其他超級電腦的晶片的效能逐年顯著增加,但記憶體交換(RAM、網路)的速度卻成長得更加緩慢。
另請閱讀:DDR5:新一代 RAM 已定型,將於 2021 年應用於 PC(2020年7月)
因此,本序言有助於解釋為什麼三星未來的 DDR5 記憶體模組計畫用於 4e2023 年季度將比上一代 DDR4 刻得更「粗略」一些。因為 DDR5 的主要貢獻不是模組的理論最大容量(即使它正在增加),而是訊息傳遞的方式。無需贅述,DDR5 提供更好的電源管理以及更低的電壓(1.1V 與 1.2V 相比),從而在相同頻率下實現更低的功耗,並可實現更高的頻率。其卓越的速度也歸因於其對每個記憶體模組的尋址方式不僅是在一個通道上,而是在兩個通道上,甚至是在雙列模組上的四個通道上。這使得三星聲稱其模組的速率將能夠達到 7.2 Gbit/s。
……然後是控制,然後是技巧
精雕愛好者可能會問:「但是三星到底為什麼不像處理器那樣採用 4nm 工藝來雕刻記憶體模組呢? 」。問題在紙上是合理的……但在實踐中卻不然。因為重要的是要了解晶片並不是統一刻在 4 nm 上:只有 CPU 的運算部分(甚至 GPU 部分)受益於這種密度。事實上,處理器內部記憶體的元素(一種稱為 SRAM 的記憶體)不能像與計算相關的電晶體那樣密集地封裝。
一般來說,人們對記憶的關注在於它的空間構象——它的 3D 形狀——以及它需要在每個細胞之間進行隔離以保持訊息的完整性,從而限制了小型化。 DDR5的品質來自於更高的複雜性,良率是半導體生產工廠獲利的基石,三星必須一步一步來。首先,依靠可靠的方法,即使仍處於最前沿(之前的14奈米已經是EUV),然後再推進小型化。不影響品質或產量。
最終,DDR5 不僅將與 DDR4 一起達到 10 nm 雕刻精度,而且還將繼續變得更加密集:台積電已驗證5nm工藝與 Synopsys 和 Cadence 等晶片製造軟體巨頭合作。但這些理論步驟並沒有為立即商業開發提供足夠的產量。一旦開發了這些工具,就必須將它們整合到基於現實世界的生產流程中。即尋找合適的化學成分、改良生產步驟等。這可能需要數年時間。
來源 : 三星