YMTC pracuje nad prototypem 4F² DRAM 9600 MT/s, mimo krytyki Microna

Chińscy producenci pamięci rozwijają architekturę 4F² jako sposób na dalszą miniaturyzację DRAM, mimo że Micron publicznie podważa jej potencjał. Według informacji Counterpoint Research YMTC pracuje nad prototypem pamięci z komórką 4F² i pionowym tranzystorem kanałowym, który ma osiągać transfer 9600 MT/s.

Micron podważa przewagi 4F²

Architektura 4F² jest opisywana jako rozwiązanie nowej generacji dla komórek pamięci. W takim układzie elementy pojedynczej komórki DRAM, czyli tranzystor i kondensator, są rozmieszczone pionowo, a nie poziomo. Ma to ograniczać powierzchnię zajmowaną przez komórkę do kwadratu odpowiadającego 4 × F², z dwiema liniami bitowymi i dwiema liniami słowa.

Według założeń taka zmiana konstrukcyjna może zmniejszać obszar komórki o 30–40 proc. oraz zwiększać gęstość układu scalonego o 30–50 proc. Micron podczas swojego webinarium technologicznego przedstawił jednak sceptyczne stanowisko wobec tej koncepcji.

Przedstawiciele firmy wskazali, że Micron badał 4F² przez ponad 20 lat, ale nie widzi dla tej technologii realnej ścieżki skalowania. Scott DeBoer, prezes oraz dyrektor ds. technologii i produktów Microna, ocenił, że architektura ma fundamentalne problemy ze skalowaniem, a jej przewaga gęstości względem klasycznego układu 6F² jest w dużej mierze dyskusyjna.

YMTC rozwija prototyp 9600 MT/s

Inne podejście prezentują chińskie firmy CXMT i YMTC, które w warunkach ograniczonego dostępu do zachodnich narzędzi litografii EUV szukają sposobów na dalsze zwiększanie gęstości pamięci przy wykorzystaniu dostępnych technologii produkcyjnych.

Counterpoint Research podał, że YMTC rozszerza zastosowanie swojej technologii addytywnej Xtacking poza pamięci NAND i obejmuje nią także DRAM. Od października 2025 r. w zakładzie Fab 2 prowadzone są prace badawczo-rozwojowe oraz testy drugiej generacji pamięci 16 Gb LPDDR5 o transferze 7500 MT/s. Według raportu miesięczna skala tych działań wynosi około 5000 płytek, a proces High-k Metal Gate nie został jeszcze zastosowany.

Kolejnym etapem ma być wersja 9600 MT/s z pionowym tranzystorem kanałowym VCT oraz strukturą komórki 4F². Masowa produkcja tej odmiany jest planowana w zakładzie Fab 3.

CXMT również stawia na 4F²

Równolegle podobny kierunek obrała firma CXMT. Z wcześniejszych informacji wynika, że chiński producent DRAM planuje wprowadzić moduł DDR5 RDIMM oparty na architekturze 4F² przed końcem 2026 r. Ekspert półprzewodnikowy Fred Chen oceniał, że skuteczne pokonanie barier tej technologii mogłoby pozwolić CXMT zmniejszyć efektywny proces DRAM z poziomu 1c do 1d.

Znaczenie HKMG dla dalszej miniaturyzacji

W kontekście ograniczeń produkcyjnych CXMT i YMTC analizują także wykorzystanie technologii High-k Metal Gate. Rozwiązanie to zastępuje starsze izolatory krzemowe materiałami o wysokiej stałej dielektrycznej, takimi jak tlenek hafnu. Celem jest ograniczenie upływu prądu, zmniejszenie strat energii cieplnej, poprawa efektywności energetycznej oraz umożliwienie wyższych prędkości pracy tranzystorów.

• Micron twierdzi, że 4F² nie ma realnej ścieżki skalowania.
• YMTC rozwija prototyp DRAM 9600 MT/s z komórką 4F² i tranzystorem VCT.
• CXMT planuje produkt DDR5 RDIMM oparty na 4F² przed końcem 2026 r.
• HKMG jest rozważane jako technologia wspierająca dalszą miniaturyzację i poprawę efektywności.

Spór wokół 4F² pokazuje różnice w strategiach producentów pamięci. Micron kieruje uwagę na alternatywne ścieżki rozwoju, natomiast YMTC i CXMT próbują wykorzystać architekturę 4F² do obejścia ograniczeń wynikających z dostępu do najbardziej zaawansowanych narzędzi litograficznych.