Az már régóta nem titok, hogy a Samsung fejlesztőcsapata a 3D DRAM technológia fejlesztésén munkálkodik, ezzel kapcsolatban nemrégiben érkezett is egy hír, ami itt olvasható. A tervek szerint a Samsung 3D DRAM memóriachipjeinek kifejlesztéséhez vezető úton sok akadályt kell átugrani. Az előzetes fejlesztési munkálatok már jövőre elkészülhetnek, ám a 3D DRAM alapú termékek kereskedelmi forgalomban majd csak valamikor 2030 környékén mutatkozhatnak be, legalábbis jelenleg erre számít az iparág.
A Samsung illetékesei az IMQ 2024 alkalmával további részleteket is elárultak a 3D DRAM chipek felé vezető út egyes állomásaival kapcsolatban. mA 3D DRAM technológia fejlesztése elengedhetetlen lesz a később jelentkező teljesítményigények miatt, amiket az igény szerint elérhető AI szolgáltatások, illetve az AI feladatokat végző adatközpontok támasztanak, ezekhez ugyanis óriási számítási teljesítményre van szükség, amit megfelelő teljesítményű memória-alrendszerrel kell megtámogatni. A jelenlegi DRAM technológia lehetőségei már korlátozottak, ám a háttérben elkezdték fejleszteni az új cellastruktúrákat, amelynek eredményeként idővel több cellarétegből álló DRAM chipek jöhetnek létre, csak úgy, ahogy azt a NAND Flash memóriachipek piacán megszokhattuk. Utóbbiaknál 2013-ban mutatta be a dél-koreai vállalat a 3D V-NAND technológiát, ami lényegében forradalmasította a NAND Flash piacot. Valami hasonlóra készülnek a DRAM piac esetében is, ám a feladat itt most még nagyobb kihívást jelenthet
Az új DRAM típus elkészítéséhez új cellastruktúrára van szükség, ami a jelenlegi 6F Square DRAM cellafelépítéshez képest kompaktabb és lehetővé teszi a cellák egymásra történő rétegezését. Ez nem más, mint a 4F Square VCT DRAM technológia, ahol a VCT a Vertical Channel Transistor felépítést takarja. Ezzel a megoldással nagyjából 30%-kal csökkenthető a DRAM cellák mérete a ma használt technológiákhoz képest, és nemcsak a horizontális kiterjedést tudják csökkenteni, hanem ezzel egy időben az energiahatékonyságot is növelhetik. Az újítás mindenképpen jól hangzik, viszont a technológiai megvalósításhoz rendkívül precíz gyártásra, a jelenlegieknél jobb anyagokra, illetve további kutatásokra is szükség van, hogy a dizájn skálázható legyen és tömegtermelésben is jól szerepeljen.
Az új technológia a DRAM chipek kapacitását és energiahatékonyságát egyaránt növeli, ám a feladat teljesítése ezúttal sokkal keményebb dió, mint anno a 3D NAND Flash chipeknél volt. Utóbbiak úgynevezett „nem-illékony” típusú memóriák, vagyis tápfeszültség nélkül is megőrzik a cellákban tárolt adatokat. Ezzel szemben a DRAM chipek csak akkor tartják meg a bennük tárolt adatokat, ha rendelkezésre áll tápfeszültség, ezzel egy időben pedig gyorsabbak is. A felsorolt tulajdonságok miatt az egymásra rétegezett DRAM cellák esetében kritikusabb szempont a tápellátás, ugyanis több áramot igényelnek a cellák a folyamatos üzem miatt, plusz több adatot is mozgatnak, így a különböző rétegek között megfelelő sebességgel kell áramolnia az adatfolyamoknak.
A fentiek miatt a Samsung szerint új anyagokat kell kifejleszteni a kondenzátorok és a bitvonalak kialakításához, ami időbe telik, éppen ezért erősen valószínű, hogy a 3D DRAM chipek 2030 előtt nem kerülnek forgalomba. Még a 4F Square VCT technológia, ami az egész alapjául szolgálhat, sem kezdhet 2027 előtt térhódításba, legalábbis a Tokyo Electron szakemberei így látják. Idővel kiderül, sikerül-e leküzdeni a kihívásokat, és esetleg sikerül-e felgyorsítani a 3D DRAM chipek piacra kerülését, amelyek egyébként 16 cellarétegből állhatnak eleinte.