Компания Samsung Electronics, мировой лидер в области передовых технологий памяти, объявила о разработке первой в отрасли 24-гигабитной памяти GDDR7¹  DRAM. Помимо рекордной емкости в отрасли, GDDR7 также отличается самой высокой скоростью, что делает новинку оптимальным решением для приложений следующего поколения.

Благодаря высокой емкости и мощной производительности, 24-гигабитная GDDR7 найдет широкое применение в различных областях, требующих высокопроизводительных решений памяти, таких как центры обработки данных и рабочие станции с искусственным интеллектом, расширяя свое использование за пределы традиционных графических DRAM для видеокарт, игровых консолей и автономного вождения.

«После разработки первой в отрасли 16-гигабитной GDDR7 в прошлом году Samsung укрепила свое технологическое лидерство на рынке графической памяти, благодаря этому новому достижению, – заявил Ёнчхоль Бэ (YongCheol Bae), исполнительный вице-президент направления Memory Product Planning компании Samsung Electronics. – Мы продолжим возглавлять рынок графической памяти, выпуская продукты следующего поколения, соответствующие растущим потребностям рынка искусственного интеллекта».

24-гигабитная GDDR7 использует пятое поколение DRAM, выполненное по 10-нанометровому (нм) техпроцессу, что позволяет увеличить плотность ячеек на 50%, сохраняя прежние размеры корпуса.

Кроме того, для достижения рекордной скорости графической памяти в 40 гигабит в секунду (Gbps), что на 25% быстрее предыдущей версии, используется трехуровневая амплитудная модуляция импульсов (PAM3). В зависимости от условий эксплуатации производительность GDDR7 может быть увеличена до 42,5 Гбит/с.

Энергоэффективность также улучшена, благодаря применению технологий, которые ранее использовались в мобильных устройствах, впервые в графической памяти. Благодаря применению таких методов, как управление тактовыми сигналами² и схема с двойным напряжением питания (VDD),³ можно значительно снизить ненужное энергопотребление, что приводит к улучшению энергоэффективности на более чем 30%.

Для повышения стабильности работы при высоких скоростях в 24-гигабитной GDDR7 минимизирована утечка тока, благодаря технологии управления питанием.

Проверка 24-гигабитной GDDR7 в вычислительных системах следующего поколения с искусственным интеллектом от крупных заказчиков GPU начнется в этом году, а коммерческое внедрение планируется на начало следующего года.

¹ Графическая память с двойной скоростью передачи данных 7 (GDDR7)

² Методы, используемые для регулирования тактовых генераторов (сигналов синхронизации) микросхем.

³ Техника управления питанием, которая обеспечивает разные уровни напряжения в одной микросхеме.

Компания Samsung Electronics, мировой лидер в области передовых технологий памяти, объявила о начале массового производства самых тонких в отрасли корпусов DRAM класса 12 нанометров (нм), 12-гигабайтных (ГБ) и 16-гигабайтных LPDDR5X, подкрепив свое лидерство на рынке DRAM с низким энергопотреблением.

Используя свой обширный опыт в области производства микросхем, Samsung может поставлять сверхтонкие корпуса LPDDR5X DRAM, которые могут обеспечивать дополнительное пространство внутри мобильных устройств, способствуя улучшению воздушного потока. Это облегчает тепловой контроль, что становится все более важным фактором, особенно для высокопроизводительных приложений с расширенными функциями, такими как искусственный интеллект на устройстве.

«LPDDR5X DRAM от Samsung устанавливает новый стандарт для высокопроизводительных решений в области искусственного интеллекта, предлагая не только превосходную производительность LPDDR, но и улучшенное тепловое управление в ультракомпактном корпусе, – говорит Йонг-Чеол Бэ (YongCheol Bae), исполнительный вице-президент по планированию продуктов памяти компании Samsung Electronics. – Мы стремимся к постоянным инновациям в тесном сотрудничестве с нашими клиентами, предлагая решения, которые отвечают будущим потребностям рынка DRAM с низким энергопотреблением».

В новых корпусах LPDDR5X DRAM компания Samsung предлагает самую тонкую в отрасли LPDDR DRAM класса 12 нм в 4-стековой структуре,¹ уменьшив толщину примерно на 9% и улучшив теплостойкость примерно на 21,2% по сравнению с моделью предыдущего поколения.

Благодаря оптимизации технологий изготовления печатных плат и эпоксидного формовочного компаунда,² новый корпус LPDDR DRAM тоньше ногтя – 0,65 миллиметра (мм), что является самым тонким среди существующих LPDDR DRAM емкостью 12 ГБ и выше. Оптимизированный техпроцесс Samsung с обратным перекрытием³ также используется для минимизации высоты корпуса.

Samsung планирует продолжать расширять рынок DRAM с низким энергопотреблением, поставляя свою 0,65-мм LPDDR5X DRAM производителям мобильных процессоров и мобильных устройств. Поскольку спрос на высокопроизводительные и высокоплотные решения для мобильной памяти в небольших корпусах продолжает расти, компания планирует разработать 6-слойные модули емкостью 24 ГБ и 8-слойные модули емкостью 32 ГБ в самых тонких корпусах LPDDR DRAM для будущих устройств.

¹ Структура из четырех слоев, каждый из которых состоит из двух LPDDR DRAM.

² Материал, защищающий полупроводниковые микросхемы от различных внешних воздействий, таких как тепло, удары и влага.

³ Шлифовка обратной стороны полупроводниковой пластины.

Компания Samsung Electronics, мировой лидер в области передовых технологий памяти, объявила о разработке первой в отрасли памяти LPDDR5X DRAM, поддерживающей самую высокую в отрасли производительность до 10,7 гигабит в секунду (Гбит/с).

Используя технологический процесс класса 12 нанометров (нм), компания Samsung достигла наименьшего размера чипа среди существующих LPDDR, укрепив свое технологическое лидерство на рынке DRAM с низким энергопотреблением.

«По мере роста спроса на энергоэффективную, высокопроизводительную память ожидается, что применение LPDDR DRAM расширится с преимущественно мобильных до других областей, где традиционно требуется более высокая производительность и надежность, таких как ПК, ускорители, серверы и автомобили, – говорит Йонг-Чеол Бэ (YongCheol Bae), исполнительный вице-президент по планированию продуктов памяти подразделения Memory Business компании Samsung Electronics. – Samsung продолжит внедрять инновации и поставлять оптимизированные продукты в тесном сотрудничестве с пользователями для грядущей эры ИИ на устройствах».

С ростом числа приложений на базе ИИ все большее значение приобретает искусственный интеллект на устройствах, который позволяет выполнять обработку непосредственно на устройствах, что подчеркивает необходимость в высокопроизводительной памяти LPDDR с низким потреблением энергии.

LPDDR5X со скоростью 10,7 Гбит/с от Samsung не только повышает производительность более чем на 25% и емкость более чем на 30% по сравнению с предыдущим поколением, но и увеличивает емкость одного пакета мобильной DRAM до 32 гигабайт (ГБ), что делает ее оптимальным решением для эпохи ИИ на устройствах, требующей высокопроизводительной, емкой и энергоэффективной памяти.

В частности, в LPDDR5X реализованы специальные технологии энергосбережения, такие как оптимизированное изменение мощности в зависимости от рабочей нагрузки и расширенные интервалы режима низкого энергопотребления, увеличивающие период энергосбережения. Эти усовершенствования повышают энергоэффективность на 25% по сравнению с предыдущим поколением, позволяя мобильным устройствам дольше работать от аккумулятора, а серверам – минимизировать совокупную стоимость владения (TCO) за счет снижения энергопотребления при обработке данных.

Массовое производство LPDDR5X со скоростью 10,7 Гбит/с планируется начать во второй половине года.

Компания Samsung Electronics, мировой лидер в области передовых технологий памяти, объявила о разработке HBM3E 12H – первой в отрасли 12-стековой памяти HBM3E DRAM и самого емкого HBM на сегодняшний день.

HBM3E 12H от Samsung обеспечивает рекордно высокую пропускную способность до 1 280 гигабайт в секунду (ГБ/с) и лучшую в отрасли емкость в 36 гигабайт (ГБ). По сравнению с 8-стековой HBM3 8H оба показателя улучшены более чем на 50%.

«Провайдеры услуг искусственного интеллекта все чаще нуждаются в HBM с большей емкостью, и наш новый продукт HBM3E 12H был разработан для удовлетворения этой потребности, – говорит Йонгчеол Бэ (Yongcheol Bae), исполнительный вице-президент департамента Memory Product Planning компании Samsung Electronics. – Это новое решение является частью нашего стремления к разработке ключевых технологий для высокостековой HBM и обеспечению технологического лидерства на рынке HBM большой емкости в эпоху ИИ».

В HBM3E 12H используется усовершенствованная непроводящая пленка с термическим сжатием (TC NCF), что позволяет 12-слойным продуктам иметь ту же высоту, что и 8-слойным, и соответствовать современным требованиям к упаковке HBM. Ожидается, что эта технология даст дополнительные преимущества, особенно при использовании более высоких стеков, поскольку отрасль стремится уменьшить коробление чипов, возникающее при использовании более тонких матриц. Samsung продолжает снижать толщину своего материала NCF и добилась самого маленького в отрасли зазора между чипами в семь микрометров (мкм), а также устранила пустоты между слоями. Эти усилия позволили повысить вертикальную плотность более чем на 20% по сравнению с продуктом HBM3 8H.

Усовершенствованная технология Samsung TC NCF также улучшает тепловые свойства HBM, позволяя использовать между чипами неровности различных размеров. В процессе склеивания чипов более мелкие неровности используются в областях для передачи сигналов, а более крупные – в местах, требующих отвода тепла. Этот метод также помогает повысить выход продукции.

По мере экспоненциального роста приложений искусственного интеллекта HBM3E 12H станет оптимальным решением для будущих систем, которым требуется больше памяти. Ее более высокая производительность и емкость позволят заказчикам более гибко управлять ресурсами и снизить совокупную стоимость владения (TCO) для центров обработки данных. По оценкам специалистов, при использовании HBM3 8H в приложениях искусственного интеллекта средняя скорость обучения искусственного интеллекта может быть увеличена на 34%, а количество одновременных пользователей сервисов вывода – более чем в 11,5 раз.¹

Компания Samsung уже начала предоставлять HBM3E 12H своим партнерам для апробации, а массовое производство запланировано на первую половину этого года.

¹ По результатам внутреннего моделирования.

«Самые современные в отрасли микросхемы DDR5 DRAM 12 нм класса, производимые Samsung с использованием дифференцированного технологического процесса, обеспечивают высочайшую производительность и энергоэффективность, — заявил Джу Ёнг Ли (Jooyoung Lee), исполнительный вице-президент подразделения Продуктов и технологий DRAM компании Samsung Electronics. — Наше новейшее DRAM решение отражает неизменное стремление Samsung к лидерству на рынке не только с помощью высокопроизводительных и высокоемких продуктов, способных удовлетворить потребности рынка в крупномасштабных вычислительных операциях, но и путем коммерциализации решений следующего поколения, поддерживающих более высокую эффективность работы».

По сравнению с предыдущим поколением, новая память Samsung DDR5 DRAM класса 12 нм сокращает энергопотребление на 23%, при этом повышая производительность полупроводниковых пластин на 20%. Такая энергоэффективность делает память идеальным решением для глобальных IT-компаний, которые хотят снизить выбросы углекислого газа и энергопотребление своих серверов и центров обработки данных.

Реализация компанией Samsung технологического процесса 12 нм класса стала возможной благодаря использованию нового материала с высокой диэлектрической проницаемостью, способствующего увеличению емкости ячейки памяти. Высокая емкость обеспечивает разность электрических потенциалов в сигналах данных, что облегчает их точное распознавание. Созданию оптимального решения также способствовали разработки компании по снижению рабочего напряжения и уменьшению уровня шума.

Память Samsung DDR5 DRAM класса 12 нм обладает максимальной скоростью 7,2 гигабит в секунду (Гбит/с), что позволяет переписать два 30-гигабайтных фильма формата UHD примерно за одну секунду. Линейку DDR5 DRAM планируется применять в самых разных областях, включая центры обработки данных, искусственный интеллект и вычисления нового поколения.

В декабре прошлого года Samsung завершила оценку совместимости 16-гигабитной DDR5 DRAM с платформами AMD и продолжает сотрудничество с глобальными IT-компаниями для внедрения инноваций на рынке DRAM следующего поколения.

Компания Samsung Electronics представила модуль DDR5 объемом 512 ГБ на базе технологии High-K Metal Gate (HKMG). Производительность DDR5 более, чем в два раза выше, чем DDR4, это обеспечивает пропускную способность до 7200 мегабит в секунду (Мбит/с). Новый модуль подходит для выполнения самых требовательных к вычислениям и пропускной способности задач, относящихся к суперкомпьютерам, искусственному интеллекту, машинному обучению и анализу данных.

«Применяя техпроцесс HKMG в производстве DRAM, мы можем предложить нашим клиентам высокопроизводительную и энергоэффективную память для компьютеров, выполняющих задачи для медицинских исследований, финансовых рынков, автономного вождения, “умных” городов и других сфер», — прокомментировал Янг-Су Сон (Young-Soo Sohn), вице-президент группы планирования и поддержки памяти DRAM в Samsung Electronics.

«Поскольку объем данных, которые необходимо перемещать, хранить и обрабатывать, растет по экспоненте, переход на DDR5 наступает в критический момент для облачных ЦОД, сетей и периферийных развертываний. Инженеры Intel в тесном сотрудничестве с лидерами в сфере памяти, такими как Samsung, создали быструю, энергоэффективную память DDR5 с оптимизированной производительностью, совместимую с нашими будущими процессорами Intel Xeon Scalable под кодовым названием Sapphire Rapids», — отметила Кэролин Дюран, вице-президент и генеральный директор по технологиям памяти и ввода-вывода в компании Intel.

В DDR5 от Samsung будет использоваться передовая технология HKMG, которая традиционно применяется в логических полупроводниках и была впервые использована в памяти Samsung GDDR6 в 2018 году. При сокращении размеров структур DRAM изоляционный слой становится тоньше, что приводит к большей утечке тока. Благодаря замене изолятора на материал HKMG, DDR5 от Samsung сокращает утечки и способна обеспечить более высокую производительность. Новая память также будет потреблять примерно на 13% меньше энергии, что делает ее особенно подходящей для центров обработки данных, где энергоэффективность имеет большое значение.

Используя технологию вертикальных межсоединений (through-silicon via, TSV), память Samsung DDR5 объединяет восемь слоев микросхем DRAM емкостью 16 ГБ, обеспечивая максимальную емкость 512 ГБ. Технология TSV впервые была задействована в DRAM в 2014 году, когда Samsung представила серверные модули емкостью до 256 ГБ.

Samsung первой применила технологию EUV в производстве DRAM-модулей, чтобы преодолеть ограничения по масштабированию этого типа чипов. Литография в глубоком ультрафиолете сокращает количество повторяющихся шагов при создании нескольких шаблонов и повышает точность их формирования. Это обеспечивает повышенную производительность и более высокий выход, а также сокращенное время разработки.

Технология EUV будет полностью развернута в будущих DRAM от Samsung, начиная с четвертого поколения 10-нм класса (D1a) или продвинутого 14-нм класса DRAM. Компания намерена начать серийное производство DDR5 и LPDDR5 на базе D1a в следующем году, что удвоит производительность 12-дюймовых пластин D1x.

В связи с расширением рынка DDR5 / LPDDR5 в 2021 году Samsung продолжит укреплять сотрудничество с ведущими IT-клиентами и поставщиками полупроводников с целью оптимизации стандартных спецификаций, поскольку это ускорит переход к DDR5 / LPDDR5 на всем рынке памяти.

Хронология производства DRAM от Samsung

Новая память Flashbolt обладает вдвое большей емкостью по сравнению с предыдущим поколением HBM2 Aquabolt 8ГБ, а также существенно возросшей производительностью и эффективностью энергопотребления. Емкость 16 ГБ достигается за счет вертикального размещения на матрице восьми слоев 16-гигабитных DRAM-чипов класса 10 нм. Затем HBM2E модули соединяются между собой с помощью более 40 000 сквозных кремниевых микроскопических отверстий, при этом каждый 16-гигабитный кристалл содержит их более 5 600.

Flashbolt обеспечивает высокую скорость передачи данных 3,2 Гбит/с благодаря запатентованной оптимизированной схеме передачи сигналов, в результате чего достигается пропускная способность каждого стека 410 ГБ/с. Максимальная скорость передачи данных на Samsung HBM2E – 4,2 Гбит/с, а максимальная протестированная скорость передачи данных на сегодняшний день (пиковая пропускная способность в некоторых будущих приложениях) составляет 538 ГБ/с на стек. Это в 1,75 раза выше, чем 307 ГБ/с у Aquabolt.

Samsung запустит серийное производство новой памяти в первом полугодии 2020. При этом компания продолжит выпускать линейку Aquabolt второго поколения и приступит к выпуску Flashbolt третьего поколения.

Компания Samsung Electronics, мировой лидер в области передовых технологий памяти, объявила о начале массового производства первой в отрасли 12-гигабитной мобильной DRAM-памяти LPDDR5, которая была оптимизирована для эффективной работы функций с применением 5G и ИИ на будущих смартфонах. Выпуск новых модулей начался всего через пять месяцев после старта производства 12 Гбит LPDDR4X – модулей предыдущего поколения, что доказывает лидерство Samsung на рынке памяти класса премиум.

Учитывая растущий спрос на компоненты с более высокой производительностью для смартфонов со стороны производителей премиальных мобильных устройств, в конце июля Samsung также намерена начать массовое производство 12-гигабитных планок памяти LPDDR5, каждая из которых будет объединять 8 чипов.

«Запуская массовое производство модулей 12 Гбит LPDDR5 второго поколения Samsung, выполненных по 10-нм техпроцессу, мы рады способствовать скорейшему запуску флагманских смартфонов с поддержкой 5G для наших клиентов во всем мире. Samsung по-прежнему стремится быстро внедрять технологии мобильной памяти нового поколения с более высокими емкостью и производительностью, продолжая активно стимулировать рост рынка памяти премиум-класса», – прокомментировал исполнительный директор и вице-президент Samsung Electronics по продуктам и технологиям DRAM Джун-Бай Ли (Jung-bae Lee).

Благодаря лучшим в отрасли скорости и энергоэффективности, новая мобильная DRAM от Samsung позволит флагманским смартфонам следующего поколения использовать весь потенциал функций 5G и ИИ, таких как запись видео сверхвысокого разрешения и машинное обучение, значительно при этом увеличивая время автономной работы устройств.
 
Обеспечивая скорость передачи данных 5500 Мбит/c, 12-гигабитная LPDDR5 работает примерно в 1,3 раза быстрее, чем мобильная память предыдущего поколения (LPDDR4X, 4266 Мбит/с), используемая в современных флагманских смартфонах. В 12-гигабитной планке модуль LPDDR5 способен всего за секунду передать 44 ГБ данных, что по объему равно около 12 фильмам в формате Full HD размером 3,7 ГБ каждый. Новый чип также потребляет на 30 процентов меньше энергии, чем его предшественник, благодаря интеграции новой конструкции схемы с улучшенными функциями тактирования, обучения и малым энергопотреблением, что обеспечивает стабильную производительность даже при работе смартфона на высокой скорости.

Для оптимизации производственных мощностей Samsung намерена перенести производство своих 12 Гбит LPDDR5 чипов на завод в Пхёнтхэке (Корея), начиная со следующего года, в зависимости от спроса со стороны клиентов. Кроме того, в следующем году компания планирует укрепить лидерские позиции на мировом рынке, начав разработку 16-гигабитной LPDDR5 памяти.

Компания Samsung Electronics, мировой лидер в области передовых технологий памяти, объявила о начале массового производства микросхем DRAM памяти самой высокой емкости, предназначенных для мобильных устройств. Новая разработка представляет собой первый в отрасли 12ГБ модуль с пониженным энергопотреблением, выполненный в корпусе LPDDR4X (low-power double data rate 4X), оптимизированном для будущих смартфонов премиум-класса. Обладая большей емкостью, чем память в большинстве ультратонких ноутбуков, новые микросхемы мобильной DRAM памяти позволят в полной мере реализовать все возможности смартфонов следующего поколения.

«С началом массового производства микросхем LPDDR4X Samsung сформировала комплексную линейку современной памяти для новой эры смартфонов: начиная с мобильной DRAM памяти емкостью 12ГБ и заканчивая 512ГБ накопителями eUFS 3.0», – говорит Севун Чунь (Sewon Chun), исполнительный вице-президент по маркетингу технологий памяти в Samsung Electronics. – «Более того, с выпуском LPDDR4X мы укрепляем наши позиции в качестве производителя мобильной памяти премиум-класса, которая обладает всеми возможностями для удовлетворения быстро растущего спроса со стороны мировых производителей смартфонов».

Благодаря 12ГБ мобильной DRAM памяти производители смартфонов смогут максимально расширить потенциал своих устройств, которые все чаще оснащаются большим числом камер, увеличенным экраном, поддерживают работу с технологиями искусственного интеллекта и сетями 5G. Что касается пользователей смартфонов, то новый вид памяти позволит быстрее переключаться между многочисленными приложениями на сверхбольших экранах с высоким разрешением. Поскольку память выполнена в корпусе высотой всего 1,1 мм, новые смартфоны могут стать еще тоньше и изящнее.

Модули емкостью 12ГБ были получены благодаря объединению шести 16-гигабитных чипов LPDDR4X второго поколения, выполненных по техпроцессу 10-нм класса (1y-nm), в едином корпусе, что увеличивает пространство для аккумулятора смартфона. Кроме того, фирменная технология 1y-nm обеспечивает скорость передачи данных на уровне 34,1ГБ/с, при этом сокращая рост энергопотребления, обусловленного увеличением емкости DRAM.

[Справочные данные] История производства мобильной DRAM памяти Samsung: Производство / массовое производство

С момента выпуска мобильной DRAM памяти емкостью 1ГБ в 2011 году Samsung увеличивает емкость запоминающих устройств, предлагая модули емкостью 6ГБ (в 2015 году) и 8 ГБ (в 2016 году). Теперь и первый в отрасли модуль LPDDR4X емкостью 12ГБ. Samsung намерена нарастить мощности своей ультрасовременной производственной линии в корейском Пьйонгтэке (Pyeongtaek) и планирует в течение второй половины 2019 года более чем втрое увеличить поставки модулей мобильной DRAM памяти емкостью 8ГБ и 12ГБ, выполненной по техпроцессу 1y-nm.