Pamięci DDR4

Słyszeliście już o RAM-ach DDR4? Jako pierwsza ich produkcję rozpoczęła firma Samsung. Pamięci te posiadają 64 giga pamięci RDIMM (Registered Dual Inline Memory Modules) DDR4 (Double Data Rate-4) i wykorzystują trójwymiarową technologie pakietów „through silicon via” (TSV). Innowacyjny moduł o wysokiej wydajności odegra prawdopodobnie kluczową rolę w dalszym rozwoju serwerów klasy Enterprise i aplikacji chmurowych. Pamięci mają być też przełomowe w dalszej dywersyfikacji rozwiązań dla data center (centrów danych). Przypatrzmy się teraz dokładniej pamięciom DDR4, które określane są jako „demoniczne kości”.

Najnowszy wypust firmy Samsung, jakim są pamięci DDR4, zawiera 36 chipów DDR4 DRAM. Każdy z nich złożony jest z czterech 4-gigabitowych układów scalonych. Ów chipy produkowane są przy użyciu najbardziej zaawansowanego procesu technologicznego firmy Samsung. Prócz tego do stworzenia ów produktu wykorzystane zostały pakiety technologii 3D TSV. Rozpoczynając masową produkcję modułów 3D TSV firma Samsung pragnie wyznaczyć nowy trend w technologii pamięci. Poprzedza to ubiegłoroczna produkcja pamięci flash 3D Vertical NAND. Przybliżmy choć trochę tę technologię. 3D V-NAND wykorzystuje struktury komórkowe z pionowymi wiązaniami. 3D TSV w porównaniu do V-NAND to nowa technologia pakietów polegająca na łączeniu spiętrzonych układów scalonych.

Budowa takiego układu nie jest wcale tak prosta jakby mogła się wydawać. By utworzyć sam pakiet pamięci DRAM 3D TSV układy scalone DDR4 muszą być wyszlifowane do kilkudziesięciu mikrometrów, po czym są nakłuwane w ten sposób, aby na ich powierzchni była setka malutkich otworków. W kolejnych krokach łączy się je pionowo za pomocą elektrod, które muszą przechodzić przez otwory. Co daje tak skomplikowana konstrukcja? Otóż 64 GB moduł TSV jest dwukrotnie szybszy w działaniu aniżeli moduł 64 GB z pakietami, które zostały połączone przewodami. Dodatkowo zużycie energii w przypadku modułu TSV jest około o połowę niższe niż w przypadku przewodowego. Chodzą słuch, że w przyszłości firma Samsung chce wykorzystać technologię 3D TSV do spiętrzenia ponad czterech układów scalonych DDR4. Pozwoli to stworzyć moduły o jeszcze większej gęstości! Widzimy zatem jak postęp idzie do przodu. Co da takie działanie? A więc przyspieszy to w jakimś stopniu ekspansję rynku najwyższej jakości pamięci jak również wesprze przejście z pamięci DDR3 na DDR4 w branży serwerowej.

Udoskonalenie technologi 3D TSV przez firmę Samsung trwa już od 2010 roku kiedy to stworzona została pamięć DRAM RDIMM 8GB w klasie wykonania 40 nm. Później też, czyli w 2011 roku powstała pamięć DRAM RDIMM 32 GB w klasie już 30 nm. Od 2014 roku firma Samsung uruchomiła nowy system produkcyjny dla pakietów TSV. Prace nad rozbudową tej technologii trwają do dziś, a efekty wciąż uwidoczniane są w ich najnowszych wypustach. W najbliższym czasie możemy spodziewać się przełomu na skalę światową w produkcji pamięci DDR4. Samsung nie jest albowiem jedynym producentem, który zainteresował się produkcja tego typu modułów. Czy DDR4 wyprze DDR3? Możemy pewnie powiedzieć, że będzie tak jak w przypadku DDR2 i DDR3, czyli co nowsze to lepsze.