Analitycy studzą zapowiedzi CXMT dotyczące pamięci DDR5 w architekturze 4F²

Lead: CXMT deklaruje, że dzięki architekturze 4F² może skrócić dystans do największych producentów pamięci DRAM. Według analityków zapowiedzi te należy jednak traktować ostrożnie, ponieważ chińska firma działa pod presją ograniczeń w dostępie do najnowocześniejszych maszyn litograficznych.

Zapowiedź technologicznego skoku CXMT

Prezes CXMT, dr Cao Kanyu, podczas konferencji Integrated Chip and Chiplet Conference w Szanghaju przedstawił plany dotyczące produkcji pamięci DRAM z wykorzystaniem architektury 4F². Rozwiązanie to ma zmniejszać powierzchnię komórki pamięci poprzez zmianę układu elementów znajdujących się na przecięciu linii bitowych i słownych.

W ocenie firmy taka konstrukcja mogłaby pozwolić jej wyprzedzić uznanych liderów rynku, takich jak Samsung, SK hynix oraz Micron. Analitycy Rosenblatt określili jednak te zapowiedzi jako mało przekonujące, wskazując, że przewaga może istnieć głównie na papierze.

Na czym polega architektura 4F²

W standardowych układach DRAM pojedyncza komórka przechowująca jeden bit danych składa się m.in. z linii bitowej, linii słownej, kondensatora oraz tranzystora. Powszechnie stosowana architektura 6F² rozmieszcza te elementy w sposób bardziej rozległy, natomiast 4F² zakłada ich ciaśniejsze oraz bardziej pionowe ułożenie.

Dzięki pionowemu zestawieniu kontaktów linii bitowych, kondensatorów i tranzystorów architektura 4F² może ograniczać zajmowaną powierzchnię komórki nawet o około 50 procent względem tradycyjnych projektów. Teoretycznie przekłada się to na korzyści w zakresie zużycia energii i wydajności.

Znaczenie procesu produkcyjnego

Analitycy podkreślają jednak, że sama zmiana architektury nie rozwiązuje wszystkich problemów. Dużą rolę odgrywa technologia produkcji, w tym tak zwany half pitch, czyli połowa odległości pomiędzy identycznymi elementami struktury półprzewodnikowej. Nowsze procesy technologiczne pozwalają zmniejszać tę wartość, co także redukuje powierzchnię komórki pamięci.

Według Bank of America CXMT sięga po 4F² głównie dlatego, że nie ma dostępu do maszyn EUV firmy ASML. Ograniczenia eksportowe dotyczące takiego sprzętu utrudniają chińskiemu producentowi rozwój poprzez klasyczne zmniejszanie wymiarów procesu litograficznego.

Sceptycyzm wobec masowej produkcji

Bank of America zwraca uwagę, że architektura 6F² od ponad dekady pozostaje standardem w pamięciach DDR4, DDR5 oraz HBM. Najwięksi producenci pamięci również badali rozwiązania 4F² przez wiele lat, ale nie zdecydowali się na ich szeroką produkcję.

Wśród głównych przeszkód wymieniane są:

• wysokie koszty wdrożenia,
• niskie uzyski produkcyjne,
• problemy z kwalifikacją produktów przez klientów,
• delikatna struktura komórek wynikająca z bardzo ciasnego upakowania kondensatorów i tranzystorów.

Rosenblatt wskazuje dodatkowo, że nowe projekty stają się szczególnie trudne poniżej 10 nm i nie muszą zapewniać przewagi kosztowej. Według analityków Samsung, SK hynix i Micron korzystają obecnie z szóstej generacji procesów klasy 10 nm, podczas gdy CXMT miałby produkować rozwiązania 4F² w technologii 15 nm.

Potencjalne ryzyko dla liderów rynku

Mimo ostrożnej oceny Bank of America zaznacza, że scenariusz korzystny dla CXMT nie jest całkowicie wykluczony. Jeśli chińska spółka zdoła uruchomić produkcję na dużą skalę w latach 2027–2028, a najwięksi producenci pozostaną przy architekturze 6F², może pojawić się presja konkurencyjna.

W źródłowych ocenach pojawia się również informacja, że partner sprzętowy CXMT, firma Naura, demonstrował technologie mogące wspierać produkcję pionowo układanych struktur pamięci. Nie zmienia to jednak faktu, że analitycy uznają obecne deklaracje CXMT za obarczone znaczną niepewnością.