ذاكرة CXMT الأكبر بـ 50%: 5 أرقام وحكم واحد

مقدمة

تحتفظ شريحة الذاكرة الواحدة الآن بـ 50% بيانات أكثر من السابقة. هذه قفزة كبيرة لشريحة مكتظة بالفعل. خمسة أرقام توضح كيف تم ذلك. رقم سادس لم يُنشر يحدد ما مدى أهميته. سنقيّم جميعها.

تشاهد تقرير الرقاقة. كيفية صنع الرقائق وما الجديد. عند النهاية ستعرف كيفية تقييم أي خطوة DRAM من حيث الكثافة والتصنيع والإنتاجية.

السياق

الإعلان بسيط. بدأت CXMT الإنتاج الضخم لخط الجيل الخامس من DRAM تسميها G5. المنتجات الأولى هي LPDDR5X بـ 24 Gb رقائق للأجهزة المحمولة. 24 Gb تساوي 3 GB على رقاقة واحدة. الأجزاء السابقة كانت تحتفظ بـ 16 Gb.

تسمي العديد من العناوين G5 بـ 12 nm عملية. هذا تبسيط. الرقم الحقيقي هو 11.95 nm، ويقيس بُعد واحد محدد يسمى نصف درجة منطقة النشاط. إنه ليس اسم عقدة بالطريقة التي تستخدمها رقائق المنطق للمصطلح. لذا لن نقارن الأسماء. سنقارن القياسات.

لتقييم خطوة DRAM نسأل ثلاثة أسئلة. كثافة البت: كم بت يناسب على رقاقة واحدة؟ تكلفة التصنيع: ما الصعوبة وكم عدد الخطوات التي تستغرقها لطباعة الأشكال؟ الإنتاجية والمخاطر: كم رقاقة منتهية ستعمل؟ كل رقم في هذا الفيديو يجيب على أحد هذه. ضعها في اعتبارك.

كيف يعمل

أولاً، صورة لخلية DRAM. ترانزستور واحد ومكثف واحد. المكثف يحتفظ بشحنة كهربائية صغيرة جداً. وجود شحنة يعني واحد. غياب الشحنة يعني صفر. رقاقة واحدة تحتفظ بمليارات الخلايا، مرتبة في شبكة. تصغير الشبكة، وتستطيع نفس الرقاقة الاحتفاظ بالمزيد من البتات. هذه هي اللعبة كلها.

الرقم الأول. 11.95 nm. هذا هو نصف درجة منطقة النشاط. منطقة النشاط هي السيليكون حيث تتشكل الترانزستورات. الدرجة هي المسافة من شريط نشط إلى التكرار التالي. نصف الدرجة هي نصف تلك المسافة. هنا، الدرجة الكاملة هي 23.9 nm. هذا يجيب على سؤالنا الأول، كثافة البت. درجة أصغر تعني خلايا أكثر في نفس المساحة.

كيف تطبع خطوط بهذا القرب من بعضها؟ لا يمكن لتعريض واحد أن يفعلها بسهولة. تستخدم CXMT التصنيع الرباعي. الفكرة هي تقسيم نمط واحد صعب إلى أربعة أسهل، مبنية من خلال خطوات ترسيب وحفر متكررة. النمط النهائي هو ربع ما يطبعه تعريض واحد. تقول CXMT أنها استخدمت محاكاة رقمية لتطوير العملية. تكلف كل خطوة مضافة وقتاً، وتضيف فرصة للخطأ. هذا يجيب على السؤال الثاني، تكلفة التصنيع.

الرقم الثاني. 6762 nm. تقول CXMT أن عملية البوابة المعدنية عالية K المُحسَّنة لـ DRAM قللت ارتفاع صفيف الخلايا الأساسي إلى هذا الرقم. إليك مقارنة من حسابنا الخاص. اقسم 6762 على 23.9. الإجابة حوالي 283. ارتفاع الصفيف يساوي تقريباً 283 طول درجة. إذا تساوت الأشياء الأخرى، فإن صفيف أصغر يترك مزيداً من مساحة الرقاقة للخلايا.

الرقم الثالث. 45 إلى 1. هذه هي نسبة العمق إلى العرض للمكثف. عندما تتقلص الخلايا، لا يمكن للمكثف البقاء عريضاً. لذا ينمو عميقاً. تخيل ماصة شراب واقفة على نهايتها. 45 إلى 1 تعني العمق هو 45 مرات العرض. تقول CXMT أن عملية معدّلة ومواد جديدة، التي لم تذكرها أسماؤها، جعلت هذا ممكناً.

تقول SK hynix أن نسب العمق ستحتاج أن تتجاوز 100 إلى 1 عندما تنخفض الأبعاد الحرجة عن 10 nm. لذا 45 إلى 1 هي أقل من نصف هذا التوقع. هذا ليس عيباً. إنها علامة على الطريق، وتظهر مقدار المساحة المتبقية قبل الجدار الصعب التالي.

لماذا يكون العمق صعباً جداً؟ أولاً، الحفر. يجب أن تبقى الحفرة مستقيمة من الأعلى إلى الأسفل. ثانياً، الترسيب. يجب أن تغطي الطبقات الرقيقة الأسفل بشكل موحد مثل الأعلى. ثالثاً، الاستقرار. هيكل طويل ورقيق يمكن أن ينحني. يلاحظ المحللون أن نسب العمق العالية تجعل الحفر والترسيب والاستقرار الميكانيكي والتصنيع عالي الإنتاجية أكثر تحدياً. هنا تعيش مخاطر الإنتاجية.

الرقم الرابع. 50%. هي الربح الإنتاجي لكل رقاقة. 24 Gb مقابل 16 Gb للمنتجات الموجودة. هي الأولى من نسبتي الـ 50% في هذه القصة. إنها تجيب على السؤال الأول على مستوى المنتج. تأتي الرقائق بنسقي حزمة، مصنوعة لتصاميم أجهزة محمولة مختلفة.

الرقم الخامس هو أيضاً 50%. لكنه هو 50% مختلفة. تقول CXMT أن G5 ينتج 50% على الأقل أكثر رقائق خام لكل رقاقة سيليكون من السابق الجيل. انظر إلى الخط الأساسي. إنه رقاقة 8 Gb، وليس 24 Gb. لذا يعد الرقم الواحد البتات لكل رقاقة. يعد الآخر الرقائق لكل رقاقة سيليكون.

لاحظ الآن كلمة 'خام'. الرقائق الخام تُعدّ قبل فحص العيوب خارجاً. الإنتاجية هي النسبة التي تعمل فعلاً. لم تكشف CXMT عن الإنتاجية. لذا لا يمكن لأحد خارجاً أن يحسب رقائق جيدة لكل رقاقة سيليكون، أو التكلفة لكل بت. إنها مثل عدّ كل رغيف يدخل الفرن، دون عدّ التي تحترق.

ماذا يعني

فماذا يتغير بالنسبة لك؟ يمكنك الآن قراءة إعلان الذاكرة مع ثلاثة أسئلة، بدلاً من عنوان واحد. و يمكنك التحقق من كل رقم من حيث وحدته والخط الأساسي له وما يعده. دعنا نطبق ذلك على G5.

أولاً تحقق: هل هذا الرقم عن رقاقة، أم عن رقاقة سيليكون؟ 24 Gb هو رقم الرقاقة. 50% أكثر رقائق خام هو رقم رقاقة السيليكون. التحقق الثاني: ما هو الخط الأساسي؟ 16 Gb، أم 8 Gb؟ التحقق الثالث: هل تم قياسه قبل أم بعد فحص العيوب؟ هذه الثلاثة التحققات تلتقط معظم عناوين الذاكرة المربكة.

الآن الحكم، سطر واحد لكل سؤال. كثافة البت: قوية. 24 Gb لكل رقاقة و 11.95 nm نصف درجة منشورة. تكلفة التصنيع: تقدم حقيقي مع التكلفة غير المعروفة. التصنيع الرباعي يعمل وهو يضيف خطوات. مخاطر الإنتاجية: مفتوحة. الرقم الواحد الذي قد يحلها غائب. هذا رأينا، بناءً على الأرقام المنشورة.

ماذا قد يعني هذا عملياً؟ رقاقة واحدة من 3 GB هي لبنة بناء أكبر. أعطى 16 Gb إلى 2 GB. يمكن لمصمم الجهاز الوصول إلى حجم ذاكرة معين برقائق أقل، إذا كانت الأجزاء تعمل كما يُدعى. لم تُنشر أرقام الطاقة والسرعة بعد، لذا لا يمكننا حتى الآن القول بكيفية المقارنة.

الرأي الآخر

إليك الحد الأمين. بدون الإنتاجية والتكلفة لكل بت، لا يمكن التحقق من الإنتاجية. و 11.95 هو بُعد واحد فقط. إنه لا يسمح لنا افتراض السرعة المتساوية، أو الطاقة أو الكثافة مع أي صانع آخر أجزاء. أيضاً، 45 إلى 1 تجلس جيداً تحت الحاجة المتوقعة لـ DRAM أقل من 10 nm. التقدم حقيقي. الطريق المقبل لا تزال طويلة.

الخلاصة

الخلاصة: G5 هو تقدم حقيقي على الكثافة والتصنيع، والرقم الغائب هو الإنتاجية. اقرأ كل عنوان ذاكرة بوحدته والخط الأساسي له، وما يعده. بعد ذلك، سننظر في كيفية تكديس رقائق الذاكرة لصنع ذاكرة عالية عرض النطاق الترددي.