Samsung confirma que la próxima generación de unidades DRAM cambiará de 6F² a 4F²

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Samsung Electronics ha definido la dirección para la estructura de celdas de la próxima generación de DRAM, que pasará de la actual 6F² (6F cuadrado) a 4F² (4F cuadrado). A medida que los métodos de miniaturización existentes se acercan a sus límites en la reducción del ancho de las líneas de semiconductores, cambiar la disposición de las celdas de DRAM y integrar más celdas en el mismo área se ha convertido en una nueva idea. En la industria se considera que 4F cuadrado es un «escalón» para la transición del DRAM plano al verdadero DRAM 3D. Sin embargo, se prevé que 4F cuadrado también enfrentará cuellos de botella en la miniaturización después de 2 a 3 generaciones, por lo que hay opiniones que predicen que en la década de 2030, aparecerá una era de DRAM 3D con celdas de almacenamiento apiladas verticalmente, similar a la memoria flash NAND, alcanzando más de 100 capas.

Según la información publicada por la firma de investigación de mercado TechInsights el día 17, el DRAM semiconductor de 10 nanómetros de quinta generación (1b) es actualmente el estándar en el mercado. Samsung Electronics, SK Hynix, Micron y otros importantes fabricantes de almacenamiento están desarrollando y produciendo en masa el proceso de DRAM de sexta generación (1c) de 10 nanómetros, que actualmente se está ampliando en aplicaciones centradas en productos de servidor como DDR5 DIMM. El DRAM ha pasado por generaciones de miniaturización en el orden de 1x, 1y, 1z, 1a, 1b, 1c, 1d, etc.

1a corresponde a 12 a 13 nanómetros, 1c a 11 nanómetros, mientras que el DRAM de séptima generación (1d) de 10 nanómetros se considera la verdadera tecnología de 10 nanómetros. Después de esto, se entrará en una serie de un solo dígito, la serie 0 (0a, 0b, etc.). Samsung Electronics y SK Hynix están avanzando en el desarrollo de 1d DRAM, con el objetivo de comenzar la producción en masa a finales de este año o principios del próximo.

4F Square será la dirección futura del desarrollo de la tecnología DRAM

Antes de 1d DRAM, se espera que Samsung Electronics y SK Hynix mantengan la estructura actual de 6F Square, continuando la miniaturización a través de la expansión de la aplicación de EUV y la optimización de la estructura de las celdas. Sin embargo, el problema surge al avanzar más allá de los 10 nanómetros. El DRAM necesita almacenar datos en forma de carga en un condensador, y depender únicamente de la reducción continua del ancho de las líneas es bastante difícil; cuanto más pequeñas son las celdas, más difícil es lograr suficiente carga de almacenamiento en un espacio limitado, y la dificultad del proceso aumenta drásticamente. Por lo tanto, los fabricantes de almacenamiento están cambiando de la simple reducción del ancho de las líneas a modificar la disposición y la estructura de las celdas, siendo 4F Square uno de los ejemplos representativos.

En términos simples, 4F Square se refiere a la reducción del área de la base ocupada por una sola celda de DRAM. Aquí, F se refiere a la unidad de diseño basada en el ancho de línea más pequeño del circuito semiconductor. En la estructura comúnmente utilizada de 6F Square, se necesita un área equivalente a 6 veces el ancho de línea más pequeño para acomodar una celda, mientras que 4F Square reduce este valor a aproximadamente 4 veces. Teóricamente, bajo el mismo ancho de línea, el área de la celda podría reducirse en aproximadamente un tercio en comparación con el pasado, lo que permite integrar más celdas de almacenamiento en el mismo chip.

Según las previsiones de TechInsights, las generaciones 1c y 1d de 2026 a 2028 mantendrán la estructura de 6F Square, y posteriormente, en las generaciones 0a y 0b de 2028 a 2031, aparecerán tecnologías de 4F Square de 9 a 8 nanómetros, así como canales verticales y DRAM de unión. El vicepresidente de TechInsights, Choi Jeong-dong, mencionó recientemente en el «Día de miembros de SEMI 2026» celebrado en Suwon que el nodo 0a, que se presentará oficialmente entre 2028 y 2029, será un punto de inflexión en la diferenciación de las estrategias tecnológicas de los tres principales fabricantes de DRAM.

Él mencionó que Samsung Electronics, SK Hynix y Micron están siguiendo rutas similares basadas en la reducción del ancho de las líneas de la estructura 6F Square, pero después de 0a, cada fabricante mostrará diferencias en cuanto a cuándo y cómo introducir 4F Square, DRAM de unión y DRAM 3D. Además, más allá de Samsung Electronics, SK Hynix y Micron, el fabricante chino Changxin Memory también está desarrollando tecnologías relacionadas con la próxima generación de estructuras de celdas, incluyendo 4F Square y DRAM 3D.

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