Компания Samsung Electronics, мировой лидер в области передовых полупроводниковых технологий, вновь подтверждая свое первенство в сфере DRAM, анонсировала начало серийного производства 16-гигабитной (Гбит) памяти DDR5 DRAM, созданной на базе новейшего технологического процесса класса 12 нанометров (нм).

«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 запустила массовое производство новейшего решения в сфере памяти для смартфонов – модулей LPDDR5 uMCP (UFS-based multichip package). Новые модули объединяют самую быструю оперативную память LPDDR5 и флэш-память UFS 3.1 NAND в одном корпусе. Благодаря решению Samsung станет возможен выпуск доступных смартфонов с производительностью устройств флагманского уровня.

Построенный на базе новейших мобильных интерфейсов DRAM и NAND, uMCP от Samsung обеспечивает высокую скорость работы и большой объем памяти при очень низком энергопотреблении. Благодаря этому сочетанию широкий круг пользователей  получит доступ к функциям, которые ранее были доступны только на смартфонах премиум-класса: 5G, непрерывная потоковая передача, передовые технологии фотосъемки, игры с современной графикой и дополненная реальность (AR).

Это стало возможно, поскольку производительность оперативной памяти LPDDR5 выросла почти на 50% по сравнению с предыдущим поколением LPDDR4X – с 17 гигабайт в секунду (ГБ/с) до 25 ГБ/с, а производительность флэш-памяти NAND удвоилась – с 1,5 ГБ/с до 3 ГБ/с.

Новый uMCP также позволяет максимально эффективно использовать пространство внутри смартфона за счет интеграции памяти DRAM и NAND в едином компактном корпусе размером всего 11,5 x 13 мм, поэтому для других компонентов остается больше места. Благодаря объему DRAM от 6 ГБ до 12 ГБ и емкости встроенной памяти от 128 ГБ до 512 ГБ Samsung uMCP подходит для широкого ряда 5G-смартфонов в среднем и высоком ценовых сегментах.

Samsung успешно завершила тестирование совместимости LPDDR5 uMCP с рядом мировых производителей смартфонов. Компания ожидает, что производство устройств с новым чипом начнется уже в этом месяце.

«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.

Для получения дополнительной информации посетите сайты Samsung.com/ru/memory-storage/ или Samsung.com/ru/.

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.

Используя новые модули памяти, производители смогут разработать более производительные игровые ноутбуки с батареей повышенной емкости и увеличенным объемом памяти при сохранении существующих размеров. Как отметил старший вице-президент по маркетингу систем памяти компании Samsung Electronics, г-н Севон Чон, 32GB DDR4 DRAM модули памяти Samsung обеспечат более полное погружение в игровой процесс на ноутбуках: «Мы продолжим наполнять наши новые портфолио DRAM-модулей памяти более быстрыми и ёмкими образцами для всех основных сегментов рынка, включая премиальные ноутбуки и настольные ПК».

По сравнению с 16ГБ SODIMM модулями памяти на основе 8-гигабитных (Гб) DDR4 микросхем с 20-нм технологией 2014 года, новый 32ГБ модуль обладает удвоенной емкостью, он на 11% быстрее и потребляет на 39% меньше энергии в активном режиме. С 16-ю новейшими 16-гигабитными (Гб) чипами (по восемь чипов на каждой стороне модуля) 32ГБ SODIMM модуль позволяет увеличить частоту передачи данных до 2666 мегабит в секунду (Mбит/c). Ноутбук с 64 ГБ ОЗУ (два 32-ГБ DDR4 модуля) потребляет менее 4,6 Вт в активном режиме и менее 1,4 Вт в режиме ожидания. В этом режиме новые модули памяти на 25% энергоэффективнее существующих 16ГБ решений.

Samsung приступил к активному развитию новой линейки DRAM модулей памяти на основе технологии 10-нм класса (16Gb LPDDR4, 16Gb GDDR5 и 16Gb DDR4), которая откроет новую эру 16-гигабитных DRAM модулей памяти в мобильных устройствах, графических подсистемах, ПК и серверных сегментах, и продолжит это движение на другие рынки, включая суперкомпьютеры и автомобильную электронику

*Примечание редактора: 10-нм класс – это технологический процесс с масштабом между 10 и 19 нанометрами

Трехслойная светочувствительная матрица состоит из датчика, электронной схемы и DRAM памяти для съемки в режиме Super Slow-mo, а также в условиях недостаточной освещенности

«Нам удалось добиться в четыре раза более высокой скорости считывания с сенсора по сравнению с традиционными сенсорными технологиями, и все это благодаря его трехслойной конструкции, которая включает в себя CMOS детектор, электронную схему для быстрой записи данных и специальный чип DRAM – динамическую память с произвольным доступом, который впервые появился в составе сенсоров, – поясняет Доньсу Ким. – Интеграция DRAM памяти в сенсор позволила нам решить целый ряд проблем, в частности, справиться с ограничениями скорости передачи данных между сенсором и прикладным процессором при работе в режиме высокоскоростной съемки с частотой 960 кадров в секунду».

Использование улучшенного сенсора в камере обеспечивает ряд полезных преимуществ. Усовершенствованный сенсор в Galaxy S9 поддерживает работу в режиме сверхзамедленной съемки при хорошей освещенности и уменьшает цифровой шум при съемке в условиях недостаточной освещенности. «Уровень шумов при съемке в плохом освещении в Galaxy S9 снижен на 30% по сравнению с предыдущей моделью. Низкий уровень шумов и объектив с переменной диафрагмой, который автоматически сужается или расширяется в соответствии с условиями съемки подобно зрачку человеческого глаза, дополняют исключительную функциональность камеры Galaxy S9», – говорит Суньвук Чой.

Благодаря этому пользователи получают принципиально новый опыт работы со смартфоном. Например, теперь они могут снимать даже самые короткие видео продолжительностью всего 0,2 с в режиме Super Slow-mo или делать снимки красивейших пейзажей, которые будут оставаться четкими и красочными даже в условиях плохой освещенности.

 Добиваясь желаемого путем тщательных испытаний

Когда прототип режима сверхзамедленной съемки уже был создан, разработчики продолжали работать над его улучшением и проводили многочисленные тесты, подготавливая продукт к запуску в коммерческое производство. Сначала этот режим был доступен только на компьютере. Команде пришлось не раз брать с собой пару-тройку ноутбуков в корейские парки развлечений, где они тестировали функцию обнаружения движения, позволяющую автоматически начинать записывать те мгновения, которые хотели бы запечатлеть пользователи.

«Было весьма не просто тестировать функцию обнаружения движения для режима сверзамедленной съемки, когда вы пытаетесь снять видео, как на полной скорости скатываетесь с горки. Тем не менее, все мы очень постарались, чтобы сделать эту функцию точно такой, какой она и задумывалась», – говорить Доньсу Ким.

«Кроме того, нам пришлось снимать видео в условиях морозной ночи в горах, чтобы отточить работу камеры в условиях низкой освещенности», – вспоминает Суньвук Чой.

Как “выжать максимум” из камеры своего смартфона

Учитывая, что смартфоны сегодня являются неотъемлемой частью современной жизни, разработка технологий, с помощью которых пользователи могли бы «выжать» все возможности из камер своих смартфонов, была для Samsung одной из ключевых задач. «При создании камеры Galaxy S9 мы сосредоточились на том, чтобы сделать всю работу с режимом сверхзамедленной съемки максимально простой и удобной, начиная с записи видео и заканчивая его публикацией. В частности, мы предусмотрели возможность создания GIF файлов размером от 3 МБ до 15 МБ, в которых можно показать видео продолжительностью примерно 6 секунд, при этом данные файлы оптимизированы для публикации и просмотра.

Что касается анимоджи, AR стикеры можно отправлять собеседникам через различные мессенджеры. Кроме того, мы доработали фронтальную камеру, улучшили пользовательский интерфейс и добавили новые забавные функции с более высоким качеством видео. В качестве примера можно привести добавление функции Selfie Focus во фронтальную камеру, которая способна выделить лица на фоне общего изображения, используя алгоритмы глубинного обучения. Благодаря этому камера Galaxy S9 создает идеальные селфи, в том числе с возможностью создания эффекта «размытия» заднего плана», – поясняет Юньмин Нам.

Эволюция камер в смартфонах идет в правильном направлении. «Мы намерены продолжать добиваться идеальных снимков профессионального качества. Более того, наша задача заключается в том, чтобы сделать для пользователей работу с нашими высокотехнологичными камерами максимально удобной. Конечная цель состоит в том, чтобы создать камеру, которая бы при любых условиях обеспечивала наилучшее  качество изображения для пользователей, и при этом им не приходилось бы ломать голову с настройками, чтобы добиться нужного эффекта при фото- и видеосъемке», – говорит Юнмо Ким.