삼성전자, 업계 최초 HKMG 공정 적용 고용량 DDR5 메모리 개발

1초에 30GB 용량의 UHD 영화 2편 정도를 처리할 수 있는 속도

박연파 기자 | 기사입력 2021/03/25 [14:21]

삼성전자, 업계 최초 HKMG 공정 적용 고용량 DDR5 메모리 개발

1초에 30GB 용량의 UHD 영화 2편 정도를 처리할 수 있는 속도

박연파 기자 | 입력 : 2021/03/25 [14:21]

 

▲ 삼성전자 512GB DDR5 모듈  © 사건의내막


[사건의내막 / 박연파 기자] = 삼성전자가 업계 최초로 ‘하이케이 메탈 게이트 (High-K Metal Gate, 이하 HKMG)’ 공정을 적용한 업계 최대 용량의 512GB DDR5 메모리 모듈을 개발했다.

 

DDR5는 차세대 D램 규격으로 기존 DDR4 대비 2배 이상의 성능이며, 앞으로 데이터 전송 속도가 7200Mbps로도 확장될 전망이다. 이는 1초에 30GB 용량의 UHD 영화 2편 정도를 처리할 수 있는 속도다.

삼성전자가 이번에 개발한 고용량 DDR5 모듈은 업계 최고 수준의 고용량·고성능·저전력을 구현해 차세대 컴퓨팅, 대용량 데이터 센터, 인공지능 등 첨단 산업 발전의 핵심 솔루션 역할을 할 것으로 기대한다.

이번에 개발된 DDR5 메모리는 메모리 반도체 공정의 미세화에 따른 누설 전류를 막기 위해 유전율 상수(K)가 높은 물질을 공정에 적용해 고성능과 저전력을 함께 구현한 것이 특징이다.

HKMG가 적용된 삼성전자 DDR5 메모리 모듈은 기존 공정과 비교해 전력 소모가 약 13% 감소해 데이터 센터와 같이 전력 효율이 중요한 응용처에서 최적의 솔루션이 될 것으로 기대한다.

또 이번 제품에는 범용 D램 제품으로는 처음으로 8단 TSV(Through Silicon Via, 실리콘 관통 전극) 기술이 적용됐다.

삼성전자는 고용량 메모리 시장의 확대와 데이터 기반 응용처 확산에 따라 16Gb(기가비트) 기반으로 8단 TSV 기술을 적용해 DDR5 512GB 모듈을 개발했다.

삼성전자는 2014년 세계 최초로 범용 D램인 DDR4 메모리에 4단 TSV 공정을 적용해 64GB에서 256GB까지 고용량 모듈 제품을 서버 시장에 선보인 바 있다.

삼성전자 메모리사업부 상품기획팀 손영수 상무는 “삼성전자는 메모리 반도체와 시스템 반도체 기술 경쟁력을 바탕으로 업계 최초로 HKMG 공정을 메모리 반도체에 적용했다”며 “이러한 공정 혁신을 통해 개발된 DDR5 메모리는 뛰어난 성능과 높은 에너지 효율로 자율주행, 스마트 시티, 의료 산업 등으로 활용 분야가 확대될 고성능 컴퓨터의 발전을 더 가속할 것으로 기대한다”고 말했다.

인텔 메모리 & IO 테크놀로지 총괄 VP 캐럴린 듀란(Carolyn Duran)은 “처리해야 할 데이터양이 기하급수적으로 늘어나는 클라우드 데이터센터, 네트워크, 엣지 컴퓨팅 등에서 차세대 DDR5 메모리의 중요성이 대두되고 있다”며 “인텔은 인텔 제온 스케일러블(Intel? Xeon? Scalable) 프로세서인 사파이어 래피즈(Sapphire Rapids)와 호환하는 DDR5 메모리를 선보이기 위해 삼성전자와 긴밀하게 협력하고 있다”고 밝혔다.

삼성전자는 HKMG 공정과 8단 TSV 기술이 적용된 고용량 DDR5 메모리를 차세대 컴퓨팅 시장의 고객 수요에 따라 알맞은 때 상용화할 계획이다.

penfree1@hanmail.net

 

Samsung Electronics develops industry's first high-capacity DDR5 memory applied with HKMG process

 

The speed that can handle about 2 UHD movies with 30GB capacity per second

 

[Introduction of the case / Reporter Park Yeon-pa] = Samsung Electronics developed the industry's first 512GB DDR5 memory module with the industry's largest capacity applying the “High-K Metal Gate (HKMG)” process.

 

DDR5 is a next-generation DRAM standard, which is more than twice the performance of existing DDR4, and data transmission speed is expected to expand to 7200Mbps in the future. This is the speed that can process about 2 UHD movies with a capacity of 30GB per second.

 

The high-capacity DDR5 module developed by Samsung Electronics is expected to serve as a key solution for the development of advanced industries such as next-generation computing, large-capacity data centers, and artificial intelligence by realizing the industry's highest level of high capacity, high performance, and low power.

 

The newly developed DDR5 memory is characterized by implementing high performance and low power by applying a material with a high dielectric constant (K) to the process to prevent leakage current due to the miniaturization of the memory semiconductor process.

 

Samsung Electronics' DDR5 memory module applied with HKMG is expected to be an optimal solution for applications where power efficiency is important, such as data centers, as the power consumption is reduced by about 13% compared to the existing process.

 

In addition, this product is the first general-purpose DRAM product to use 8-stage TSV (Through Silicon Via) technology.

 

In line with the expansion of the high-capacity memory market and the spread of data-based applications, Samsung Electronics developed a DDR5 512GB module by applying 8-layer TSV technology based on 16Gb (gigabit).

 

In 2014, Samsung Electronics introduced a high-capacity module product from 64GB to 256GB to the server market by applying a 4-stage TSV process to the world's first general-purpose DRAM, DDR4 memory.

 

"Samsung Electronics applied the HKMG process to memory semiconductors for the first time in the industry based on its competitiveness in memory semiconductor and system semiconductor technology," said Youngsoo Son, Senior Vice President of Product Planning Team at Samsung Electronics' Memory Division. We expect to accelerate the development of high-performance computers that will expand their application fields to autonomous driving, smart cities, and medical industries with energy efficiency.”

 

"The importance of next-generation DDR5 memory is emerging in cloud data centers, networks, and edge computing, where the amount of data to be processed is exponentially increasing," said Carolyn Duran, VP of Memory & IO Technology, Intel. "We are working closely with Samsung Electronics to introduce DDR5 memory compatible with Sapphire Rapids, an Intel? Xeon? Scalable) processor."

 

Samsung Electronics plans to commercialize high-capacity DDR5 memory applied with HKMG process and 8-stage TSV technology in a timely manner according to customer demand in the next-generation computing market.

 

penfree1@hanmail.net

 

 

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