3D X-DRAM: memorias 8 veces más densas, ¿pasaremos de 16 GB a 128 GB?

Hay dos problemas a la hora de crear una memoria RAM en la actualidad: aumentar la capacidad, aumentar la velocidad. El voltaje sería el tercer factor determinante que engloba más de dos decenas de anexos problemáticos y que, por primera vez, pueden llegar en su mayoría a su fin. Y es que Neo Semiconductor ha mostrado lo que podría ser el futuro de la memoria RAM para PC y servidor con 3D X-DRAM, un nuevo tipo de memoria que comparte filosofía con las NAND Flash de los SSD.

Hasta ahora las memorias RAM de todos los fabricantes del mercado, sin importar la procedencia de los mismos, estaban fabricadas con los procesos llamados como 2D. Esto lógicamente tiene un importante beneficio en lo económico porque el I+D y los avances han sido lentos en los últimos años, no necesitando unas cantidades de RAM ingentes salvo en Superordenadores y casos concretos. Pero esto suponía que la densidad crecía muy lentamente con el paso de los años y todo se ha estado centrando en la velocidad, pues bien, esto puede dejar de ser así.

3D X-DRAM, memorias para PC y servidor con inspiración de NAND Flash

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Esta forma de diseñar y crear DRAM es totalmente nueva y tiene mucho que ver con las NAND Flash actuales en 3D, de ahí también su nombre. Según informa Neo Semiconductor, diseñador de este nuevo tipo de DRAM, las patentes se han publicado oficialmente en EE.UU. y con este motivo han querido presentarlas al mundo afirmando lo siguiente:

"3D X-DRAM será el motor de crecimiento futuro absoluto para la industria de los semiconductores", dijo Andy Hsu, fundador y director ejecutivo de NEO Semiconductor y un consumado inventor de tecnología con más de 120 patentes en EE. UU. "Hoy puedo decir con confianza que Neo se está convirtiendo en un claro líder en el mercado de DRAM 3D. Nuestro invento, en comparación con otras soluciones en el mercado actual, es muy simple y menos costoso de fabricar y escalar. La industria puede esperar lograr 8X mejoras de densidad y capacidad por década con nuestra 3D X-DRAM".

El ingenio de este sistema es bastante parecido a lo que estamos viendo con las NAND Flash o los transistores GAA. Y no es más que partir de la base conceptual del 2D Floating Body Cell típico de la DRAM, muy parecido a un transistor común en forma estética, y convertirlo en un sistema 3D donde el Floating Body rodea el bit de datos.

Una sola máscara para aumentar la densidad y reducir el coste

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La ventaja de esta primera etapa es que con solo una máscara se pueden definir los orificios de la línea de bits, que ahora es vertical. Lo que se hace es crear capas superpuestas que son atravesadas por el Bit line, que como decimos, al ser vertical, interconecta todas ellas y lo que hace es aumentar la densidad total.

La estructura es, salvando las distancias y las capas, similar al concepto de TSV que usan Intel y AMD para interconectar chips con interposer, solo que optimizado para memoria RAM. El concepto, por lo tanto, se llama 3D X-DRAM, simplifica el proceso de fabricación, reduce costes y aumenta la densidad por cada capa que se le incluya:

"La evolución de las arquitecturas 2D a 3D ha presentado beneficios atractivos y extremadamente valiosos para NAND Flash, por lo que lograr una evolución similar para DRAM es muy deseable en toda la industria", dijo Jay Kramer, presidente de Network Storage Advisors. "La innovadora X-DRAM 3D de NEO Semiconductor permite que la industria de la memoria aproveche las tecnologías, los nodos y los procesos actuales para mejorar los productos DRAM con arquitecturas 3D similares a NAND.

Escalada-2D-DRAM-vs-3D-X-DRAM

Por otra parte, 3D X-DRAM de NEO Semiconductor es la primera estructura de matriz de celdas DRAM similar a 3D NAND de su clase basada en la tecnología capacitor-less floating body cell. Se puede fabricar utilizando el proceso similar a 3D NAND actual, donde según las estimaciones de Neo, la tecnología 3D X-DRAM puede alcanzar una densidad de 128 GB con 230 capas, que es 8 veces la densidad DRAM actual."

De lo que no se ha hablado es de la frecuencia que podrán obtener los módulos que hayan sido creados con 3D X-DRAM, esperemos que al menos sean tan rápidos con las DDR5 comunes de 5.600 MHz o que puedan escalar mucho más allá.