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Laut eigener Aussage arbeitet Samsung derzeit mit zahlreichen Partnern an einer Validierung von DDR5. Gegen Ende 2021 sollen die ersten Plattformen, die DDR5 unterstützen, vorgestellt werden. Hersteller wie Samsung werden ein breites Angebot an DDR5-Speicher im Angebot haben. Nun hat man Module vorgestellt, deren DDR5 mittels High-K Metal Gate (HKMG) gefertigt werden, die eine Kapazität von 512 GB erreichen und Geschwindigkeiten von DDR5-7200 erreichen sollen.
HKMG kommt in der Halbleitertechnik bereits seit längerer Zeit zum Einsatz und ermöglicht vor allem eine drastischen Reduzierung des Gate-Leckstroms. Dies wird notwendig, da DRAM-Speicher in immer kleineren Größen gefertigt wird, die Isolationsschichten aber ebenfalls dünner werden sollen, was zunächst einmal dafür sorgt, dass die Leckströme ansteigen. Diese Isolationsschichten werden nun durch das HKMG-Material ersetzt und reduzieren die Leckströme wieder. In der DRAM-Fertigung ist HKMG aber bisher noch nicht weit verbreitet, soll für Samsung aber die ideale Grundlage bilden, die Fertigung von DDR5-Speicherchips zu skalieren. Seit 2018 setzt Samsung HKMG für die Fertigung von GDDR6-Speicher ein. Neben den besseren Eigenschaften in den geringeren Leckströmen reduziert der Einsatz von HKMG auch die notwendige Spannung für den Betrieb des Speichers, sodass die Leistungsaufnahme laut Samsung um 13 % niedriger ausfallen soll.
Samsung fertigt die DDR5-Speicherchips aus mehreren Layern. Acht dieser Layer mit jeweils 16 GBit und mittels Through-Silicon Via (TSV) verbunden ergeben einzelne Chips mit 16 GB an Kapazität. 32 dieser Chips auf einem Modul verbaut ergeben eine Gesamtkapazität pro DIMM von 512 GB.
Mit einer der ersten Hersteller von Systemen mit DDR5 wird Intel sein:
"Die Menge der zu bewegenden, zu speichernden und zu verarbeitenden Daten steigt derzeit exponentiell an. Hier stellt der Übergang zu DDR5 einen kritischen Wendepunkt für Cloud-Rechenzentren, Netzwerke und die Edge-Implementierungen dar", sagte Carolyn Duran, Vice President und GM der Memory und IO Technology Gruppe bei Intel. "Intels Entwicklungsteams arbeiten eng mit führenden Speicherherstellern wie Samsung zusammen, um schnellen, energieeffizienten DDR5-Speicher zu liefern, der für unsere kommenden Intel Xeon Scalable Prozessoren mit dem Codenamen Sapphire Rapids leistungsoptimiert und kompatibel ist."