تطور ذاكرة DRAM من عقدة 1α إلى 1β، وارتفاع ذاكرة NAND من 176 طبقة إلى 232 طبقة

أخبار ar.wedoany.com، في مجال رقائق التخزين، تتبع ذاكرة DRAM وذاكرة NAND Flash مسارين مختلفين تمامًا للتطور التقني: حيث تعمل DRAM على تقليص عرض الخط باستمرار، بينما تواصل NAND زيادة عدد طبقات التكديس.

يتجلى الترقية التقنية لذاكرة DRAM بشكل أساسي في عُقد التصنيع. يُعد كل من 1α و1β من سامسونج رمزين لجيل عُقد تصنيع DRAM. كانت عقدة 1α الأكثر تقدمًا في الإنتاج الضخم لذاكرة DRAM على مستوى الصناعة آنذاك، وقد تم طرحها في الأسواق على نطاق واسع؛ أما عقدة 1β فهي الجيل التالي، وقد أصبحت جاهزة للإنتاج الضخم. يؤدي تقليص عُقد التصنيع في كل جيل إلى تحقيق كثافة تخزين أعلى، واستهلاك أقل للطاقة، وسرعة أكبر. تُعد ذاكرة LPDDR5X، كمعيار لذاكرة DRAM منخفضة الاستهلاك للطاقة والمخصصة للهواتف المحمولة، قيد الشحن بالفعل، مما يشير إلى أن عُقد التصنيع المتقدمة قد تم تطبيقها في منتجات فعلية.

تعمل DRAM أيضًا على إدخال تقنية HKMG من الجيل الثاني. تشبه هذه التقنية مبدأ البوابة المعدنية عالية العزل (HKMG) المستخدمة في الرقائق المنطقية، حيث تستخدم مادة عازلة عالية العزل (High-k) بدلاً من أكسيد السيليكون التقليدي لتقليل تسرب البوابة وتحسين الأداء. يؤدي استخدام تقنية HKMG في ذاكرة DRAM إلى تحسين خصائص التحديث واستهلاك الطاقة بشكل أكبر، مما يوفر الدعم لواجهات تخزين ذات ترددات أعلى.

يعتمد الترقية التقنية لذاكرة NAND Flash على عدد طبقات التكديس. كانت 176 طبقة و232 طبقة معيارين رائدين في الصناعة. لا تعتمد ذاكرة NAND ثلاثية الأبعاد (3D NAND) على تقليص عرض الخط، بل تزيد الكثافة عن طريق تكديس خلايا التخزين طبقة فوق طبقة. كلما زاد عدد الطبقات، زاد عدد خلايا التخزين التي يمكن استيعابها في نفس المساحة، مما يقلل التكلفة. تم طرح 176 طبقة في الأسواق أولاً، بينما كانت 232 طبقة المنتج المتقدم الذي تم إنتاجه بكميات كبيرة في ذلك الوقت.

تشمل التقنيات الرئيسية أيضًا بنية CuA (الدوائر الطرفية أسفل المصفوفة) وبنية التكديس المزدوج للمصفوفات. تعمل تقنية CuA على وضع الدوائر الطرفية أسفل خلايا التخزين، مما يوفر مساحة الرقاقة ويزيد كثافة التخزين. تقوم بنية التكديس المزدوج للمصفوفات بتكديس مجموعتين من خلايا التخزين فوق بعضهما البعض ثم ربطهما، مما يقلل من ضغط نسبة العمق إلى العرض في عملية النقش الواحدة، مما يسمح بمواصلة زيادة عدد الطبقات. إن التطور التقني بعد 232 طبقة قد تحقق من خلال هذا النوع من الابتكارات المعمارية.

من عقدة 1α إلى 1β في DRAM، ومن 176 طبقة إلى 232 طبقة في NAND، تتسارع وتيرة تحديث رقائق التخزين باستمرار. إن التقدم في كل جيل من عُقد التصنيع وعدد الطبقات يمهد الطريق نحو تحقيق تخزين بيانات بسعة أعلى وسرعة أسرع وتكلفة أقل. سواء كانت ذاكرة LPDDR5X في الهواتف المحمولة أو أقراص SSD للمؤسسات في الخوادم، فإن ما يقف خلفها هو نتيجة الابتكار المستمر لكل من DRAM وNAND على مسارين مختلفين.