Samsung a déclaré jeudi qu’il avait commencé la production à haut volume de puces DRAM sur son dernier processus de fabrication en 12 nm. Le nouveau nœud de fabrication a permis à Samsung de réduire la consommation d’énergie de ses dispositifs DRAM, ainsi que de réduire considérablement leurs coûts par rapport à son nœud de génération précédente.

Selon l’annonce de Samsung, le processus de fabrication 12 nm de la société est utilisé pour produire des puces mémoire DDR5 16 Gbit. Et bien que la société produise déjà des puces DDR5 avec cette capacité (par exemple K4RAH086VB-BCQK), le passage au processus plus récent et plus petit de 12 nm a porté ses fruits à la fois en termes de consommation d’énergie et de taille de puce. Par rapport aux matrices DDR5 fabriquées sur le nœud de génération précédente de l’entreprise (14 nm), les nouvelles matrices 12 nm offrent une consommation d’énergie jusqu’à 23 % inférieure, et Samsung est capable de produire 20 % de matrices supplémentaires par tranche (c’est-à-dire que les matrices DDR5 sont tangibles plus petit).

Samsung affirme que l’innovation clé de son processus de fabrication de DRAM 12 nm est l’utilisation d’un nouveau matériau à haute k pour les condensateurs de cellule DRAM qui lui a permis d’augmenter la capacité de la cellule pour améliorer les performances, mais sans augmenter leurs dimensions et leurs tailles de matrice. Une capacité de cellule DRAM plus élevée signifie qu’une cellule DRAM peut stocker plus de données et réduire les cycles de rafraîchissement consommant de l’énergie, augmentant ainsi les performances. Cependant, des condensateurs plus grands entraînent généralement une augmentation de la taille des cellules et des matrices, ce qui rend les matrices résultantes plus chères.

Les fabricants de DRAM résolvent ce problème en utilisant des matériaux à haute k depuis des années, mais trouver ces matériaux devient plus difficile à chaque nouveau nœud, car les fabricants de mémoire doivent également prendre en compte les rendements et l’infrastructure de production dont ils disposent. Apparemment, Samsung a réussi à le faire avec son nœud 12 nm, bien qu’il ne fasse aucune divulgation à ce sujet. Le fait que Samsung ait réussi à réduire considérablement la taille de sa matrice est tout à fait remarquable, car les composants analogiques tels que les condensateurs ont été parmi les premières parties des puces à cesser de réduire davantage avec des nœuds de processus plus fins.

En plus d’introduire un nouveau matériau high-k, Samsung a également réduit la tension de fonctionnement et le bruit de ses circuits intégrés DDR5 12 nm afin d’offrir un meilleur équilibre entre performances et consommation d’énergie par rapport aux prédécesseurs.

L’un des aspects de la technologie DRAM 12 nm de Samsung est qu’elle semble être la 3^rd Nœud de production de génération pour la mémoire qui utilise la lithographie ultraviolette extrême. Le premier nœud D1x a été purement conçu comme une preuve de concept et son successeur D1a, qui est utilisé depuis 2021, a utilisé EUV pour cinq couches. Pendant ce temps, on ne sait pas dans quelle mesure le nœud 12 nm de Samsung utilise les outils EUV.

« Grâce à une technologie de processus différenciée, la mémoire DRAM DDR5 de classe 12 nm de Samsung offre des performances et une efficacité énergétique exceptionnelles », a déclaré Jooyoung Lee, vice-président exécutif des produits et technologies DRAM chez Samsung Electronics.

Pendant ce temps, Samsung envisage également des vitesses de mémoire plus rapides avec ses nouvelles matrices DDR5 12 nm. Selon la société, ces matrices peuvent fonctionner aussi rapidement que la DDR5-7200 (c’est-à-dire 7,2 Gbps/broche), ce qui est bien en avance sur ce que la spécification officielle JEDEC autorise actuellement. La tension requise n’est pas indiquée, mais si rien d’autre, elle offre des promesses pour les futurs kits de mémoire XMP/EXPO.