Китайская CXMT готовится одной из первых вывести на рынок DDR5 с ячейками 4F² и вертикальными транзисторами, но в Micron эту дорогу считают почти тупиковой. Американская компания изучала такую архитектуру больше 20 лет и в итоге решила не делать её основой будущих поколений памяти.

Президент и технический директор Micron Скотт де Бур объяснил, что более компактная геометрия ячейки сама по себе не гарантирует заметного роста плотности DRAM. Главным ограничением остаётся не транзистор, а конденсатор, в котором непосредственно хранится электрический заряд.

Именно поэтому Micron собирается дольше развивать привычную архитектуру 6F², а затем переходить к полноценной 3D DRAM, где элементы памяти начнут располагаться вертикально уже на уровне всей структуры.

Почему 4F² выглядит выгодно только на бумаге

Обозначения 6F² и 4F² описывают площадь, которую занимает одна ячейка DRAM относительно минимального технологического размера F. На первый взгляд всё просто: если перейти с 6F² на 4F², на том же кристалле должно помещаться гораздо больше ячеек.

Но в DRAM каждая ячейка состоит не только из транзистора, а ещё и из конденсатора. Он должен хранить достаточно заряда, чтобы электроника могла надёжно отличить логический ноль от единицы. Поэтому просто поставить ячейки ближе друг к другу не получится бесконечно.

По словам де Бура, шаг между конденсаторами в итоге важнее самой геометрии транзисторов. Если его нельзя уменьшить, выигрыш от перехода на 4F² становится намного скромнее ожидаемого.

При этом производство усложняется. Вертикальные транзисторы требуют более сложных технологических операций, а стоимость изготовления растёт. Micron считает, что на определённом этапе такая архитектура упрётся в физические ограничения раньше, чем даст достаточно серьёзное преимущество.

CXMT смотрит на ситуацию иначе. Китайская компания рассчитывает начать выпуск серверной DDR5 RDIMM с 4F² уже до конца 2026 года. Для неё новая архитектура особенно важна, поскольку из-за экспортных ограничений Китай не имеет свободного доступа к передовым EUV-сканерам ASML и вынужден искать другие способы увеличивать плотность памяти.

Micron хочет перейти сразу к настоящей 3D DRAM

Американская компания находится в более удобном положении. У неё есть доступ к EUV-оборудованию, поэтому уменьшать размеры традиционной DRAM можно ещё несколько поколений без срочного перехода к вертикальным транзисторам.

Но и этот путь когда-нибудь закончится.

Micron считает, что следующим большим этапом станет 3D DRAM, где масштабирование будет происходить уже не только в плоскости кристалла. Отдельные элементы памяти будут располагаться вертикально, примерно так же, как много лет назад произошло с NAND Flash.

Сравнение с NAND, впрочем, условное. У DRAM гораздо более сложные требования к скорости, утечкам заряда и конструкции конденсаторов, поэтому просто взять архитектуру 3D NAND и перенести её на оперативную память невозможно.

Именно поэтому индустрия обсуждает 3D DRAM уже много лет, но серийных продуктов пока нет.

Спор Micron и CXMT хорошо показывает, что у производителей сейчас нет единственного очевидного пути. Китайская компания пытается выжать больше из двухмерной DRAM с помощью вертикальных транзисторов, а Micron предпочитает пропустить этот промежуточный этап и готовиться к полноценной трёхмерной памяти.

Какая стратегия окажется выгоднее, станет понятно не по презентациям, а после выхода реальных чипов — по их плотности, стоимости, выходу годной продукции и способности выпускаться десятками миллионов штук.