从 14 nm 到 12 nm 雕刻的过渡将使三星能够生产频率(速度)更高且生产成本更低的 RAM 内存模块(每个晶圆可容纳更多模块)。足以加速内存的采用,乍一看很奇怪,它的雕刻不如最新一代 DDR4 精细……解释。
如果我们总是欢迎新技术的发展,那么我们更喜欢那些可以降低价格的技术。就像三星宣布即将推出采用 12 纳米工艺的新型 DDR 5 RAM 模块一样。根据三星的承诺,制造工艺的演变将使内存模块更加节能,同时“效率提高高达 23%» 优于当前采用 14 纳米工艺雕刻的 DDR5 模块。令人惊讶的是,快速扫一眼后视镜,您就会意识到三星已经在交付10 纳米 DDR 4从 2022 年初开始。为什么更现代、雕刻更少的 RAM 速度更快?三星为什么不直接将 DDR 5 烧录到其最薄的制造节点中呢?那么这款新内存公布的性能如何呢?
首先是速度……
首先,我们要澄清的是,对于内存而言,最重要的需求是速度而不是内存数量。当然,一些非常罕见的 PC 视频游戏开始需要 32 GB RAM,并将图形需求推至 12 GB 以上,但总体而言,内存量的增长正在缓慢发展。 PC 的上限为 16 GB,部分参考为 32 GB(不包括专业用途),智能手机也是如此。然而,所有行业都需要加速机器不同电子组件之间的数据流动。在那里,这是一个真正的瓶颈:虽然个人电脑、智能手机和其他超级计算机的芯片的性能逐年显着增加,但内存交换(RAM、网络)的速度却增长得更加缓慢。
另请阅读:DDR5:新一代 RAM 已定型,将于 2021 年应用于 PC(2020年7月)
因此,本序言有助于解释为什么三星未来的 DDR5 内存模块计划用于 4e2023 年季度将比上一代 DDR4 刻得更“粗略”一些。因为 DDR5 的主要贡献不是模块的理论最大容量(即使它正在增加),而是信息传递的方式。无需赘述,DDR5 提供更好的电源管理以及更低的电压(1.1V 与 1.2V 相比),从而在相同频率下实现更低的功耗,并可实现更高的频率。其卓越的速度还归因于其对每个内存模块的寻址方式不仅是在一个通道上,而是在两个通道上,甚至是在双列模块上的四个通道上。这使得三星声称其模块的速率将能够达到 7.2 Gbit/s。
……然后是控制,然后是技巧
精雕爱好者可能会问:“但是三星到底为什么不像处理器那样采用 4nm 工艺来雕刻内存模块呢? ”。问题在纸面上是合理的……但在实践中却不然。因为重要的是要了解芯片并不是统一刻在 4 nm 上:只有 CPU 的计算部分(甚至 GPU 部分)受益于这种密度。事实上,处理器内部存储器的元素(一种称为 SRAM 的存储器)无法像与计算相关的晶体管那样密集封装。
一般来说,人们对记忆的关注在于它的空间构象——它的 3D 形状——以及它需要在每个细胞之间进行隔离以保持信息的完整性,从而限制了小型化。 DDR5的品质来自于更高的复杂性,良率是半导体生产工厂盈利的基石,三星必须一步一步来。首先,依靠可靠的方法,即使仍处于最前沿(之前的14纳米已经是EUV),然后推进小型化。不影响质量或产量。
最终,DDR5 不仅将与 DDR4 一起达到 10 nm 雕刻精细度,而且还将继续变得更加密集:台积电已验证5nm工艺与 Synopsys 和 Cadence 等芯片制造软件巨头合作。但这些理论步骤并没有为立即商业开发提供足够的产量。一旦开发了这些工具,就必须将它们集成到基于现实世界的生产流程中。即寻找合适的化学成分、改进生产步骤等。这可能需要数年时间。
来源 : 三星