Samsungが業界初となる512GBのDDR5メモリを開発

Samsungが、業界初となる512GBのDDR5メモリを開発したと発表しました。このDDR5メモリはHKMG技術と8層シリコン貫通電極(TSV)構造を採用しており、データ転送速度はDDR4の2倍以上となる最大7200Mbpsを実現しています。

DDR5は2020年7月に最終仕様が発表され、2020年10月に韓国の半導体ファウンドリのSK hynixが世界初のDDR5 DRAMを出荷する準備ができたと発表しました。

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今回Samsungが開発したDDR5メモリは、業界初となる512GBという最大容量を達成しています。この最大容量を実現するために、Samsungは16GbのDRAMチップを8層重ねてパッケージングする8層TSV構造を採用しました。

製造プロセスを微小にしながらメモリの容量を増やしていくと、どうしてもDRAMの構造そのものを縮小しなければなりません。しかし、DRAMの構造を縮小すると絶縁層が薄くなるため、リーク電流が発生し、無駄な電流が消費されてしまうという問題がありました。

そこで、SamsungはHKMG技術を採用しました。HKMGとは「High-K Metal Gate」の略で、酸化ハフニウムをベースとしたゲート絶縁膜と金属製の電極を組み合わせることでリーク電流を抑え、電力効率を向上できる技術のこと。

HKMG技術を実用化したのはSamsungが初めてではありません。HKMG技術はそもそも、2007年にIntelが第2世代Core 2(Penryn)を45nmプロセスルールで設計した際に開発された技術でした。Samsungは2018年にGDDR6メモリを開発する際にも、このHKMG技術を採用しています。

新しいDDR5メモリのデータ転送速度は最大7200Mbpsで、DDR4の2倍以上のパフォーマンスを示しているとのこと。Samsungは、スーパーコンピューティングやデータ分析、機械学習などで高帯域幅のワークロードを実行できるとアピール。また、HKMG技術を採用することで消費電力がおよそ13％少なくなったため、エネルギー効率を重視するデータセンター用途に新しいDDR5メモリは特に適しているとSamsungは述べています。