サムスンは、ハイパフォーマンスコンピューティングおよび AI 市場を対象とした 512GB モジュールで、High-K/Metal Gate (HKMG) プロセスに基づく初の DDR5 DRAM を発表しました。
2020年半ばに最終決定されたDDR5仕様は、前世代のDIMMに比べて大幅に大容量のDIMMとより広い帯域幅を実現します。Samsungは、最新のモジュールは7,200Mbpsのピーク転送速度を実現すると主張しており、これは最速のDDR4 DRAMが通常提供する帯域幅の2倍以上であるとされています。
これは、JEDEC の初期の DDR5 仕様 4,800Mbps よりも高く、DDR4 の 3,200Mbps の 2 倍以上です。
512GBの記録を達成したのはサムスンが初めてではありません。インテルは2019年に512GBのDDR4 Optaneモジュールを発売しました。しかし、DDR5分野ではサムスンが初めて512GBを達成し、そのプロセスにHKMG技術を採用したのもサムスンが初めてです。サムスンによると、これにより同等のモジュールと比較して13%の電力削減を実現したとのことです。
メモリチップからコンピュータプロセッサまで、あらゆる種類の半導体は、リーク電流を遮断するためにゲート絶縁膜と呼ばれる層を使用しています。従来のゲート絶縁膜は薄い二酸化シリコン層をベースにしており、トランジスタの小型化に伴い、その面積は徐々に縮小していきました。この層が薄くなるにつれて、その効果は低下し、信頼性と消費電力の問題につながります。消費電力の削減が、より微細なノードに移行する主な理由の一つであることを考えると、これは望ましくない状況です。
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HKMG誘電体は、簡単に言えば、シリコン酸化物誘電体よりも効果的であり、ハフニウムベースの材料がよく使用されます。High-Kの「k」は単にKappaの略で、誘電率を表す略語として使用されます。
SamsungがHKMG技術を初めて採用したのは2018年のGDDR5メモリですが、その起源はそれ以前まで遡ります。メモリ業界でのスタートであり、初期の研究開発の大部分はMicronが担っていましたが、Intelは45nmプロセスへの移行に追随し、いち早く大量採用した企業の1つでした。HKMGは現在、ロジック半導体業界で広く採用されており、IBMやTSMCなどがその代表的な採用企業です。
512GBモジュールは、高いメモリ密度を実現するためにTSV（シリコン貫通電極）技術も採用しています。この技術では、チップを積み重ねることでPCBの占有面積を削減するとともに、コンポーネント間の電子の移動距離が短くなるため、全体的なパフォーマンスが向上します。
この場合、Samsung は 8 つの 16GB DDR5 モジュールを 1 つの 128GB 論理ユニットにグループ化し、最大 512GB 構成に配置できます。
サムスンのDRAMメモリ計画および実現グループの副社長であるYoung-Soo Sohn氏は、このモジュールが医療研究、金融サービス、自動運転、スマートシティの分野で利用されることを期待していると述べた。
「移動、保存、処理されるデータの量が飛躍的に増加するにつれ、DDR5への移行はクラウドデータセンター、ネットワーク、エッジ展開にとって重要な転換点となる」とインテルのメモリおよびIO技術担当副社長、キャロリン・デュラン氏は声明の中で付け加えた。
サムスンは、検証と認証のために512GBモジュールのサンプル出荷を開始しました。顧客への提供開始時期については明らかにしていません。®
