Speichertechnik: Samsung rüstet sich für mehr MRAM, 3D-DRAM und 3D-NAND

Im Rahmen des Samsung Foundry Forum hat der Hersteller neben Roadmaps für neue Fertigungsprozesse bis hin zur 4-nm-Fertigung weitere Pläne für die Speichersparte enthüllt. MRAM soll 2018 in Serie produziert werden, die 3D-DRAM-Produktion um den Faktor 30 erhöht werden und eine weitere Produktionslinie für 3D-NAND soll entstehen.

Wie Samsung nun angekündigt hat, soll der in Kooperation mit IBM und Infineon entwickelte MRAM in diesem Jahr die finale Phase der Entwicklung erreichen und ab 2018 in die Massenproduktion gehen. Nach bisherigem Kenntnisstand wird der 28FDS-Prozess (FD-SOI) genutzt. Künftig käme der angekündigte Nachfolger 18FDS dafür infrage.

MRAM bietet viele Vorteile, ist aber teuer

MRAM steht für Magnetoresistive Random Access Memory und ist im Gegensatz zu DRAM eine nichtflüchtige (non-volatile) Speichertechnik. Statt über elektronische Ladungen wie beim flüchtigen DRAM, werden die Informationen mit magnetischen Ladungselementen dauerhaft gespeichert. Ferner soll MRAM zumindest ähnlich schnell wie DRAM arbeiten und weniger Energie benötigen, aber ebenso nahezu unendlich wiederbeschreibbar sein. Allerdings ist die Herstellung kompliziert und der Speicher teuer, da die Datendichte deutlich niedriger als bei DRAM ausfällt.

Wie viele andere Hersteller auch, arbeitet Samsung seit Jahren am eigenen Spin-Transfer-Torque-MRAM (STT-MRAM). Am Markt vertreten ist der Speicher bereits und wird unter anderem als SRAM-Ersatz im Industriebereich aber auch in Smartphones eingesetzt. Der größte kommerzielle Anbieter ist Everspin.

Ausstoß von 3D-Arbeitsspeicher soll drastisch erhöht werden

Arbeitsspeicher mit übereinander gestapelten Schichten aus Speicherzellen wird Stacked DRAM oder 3D-DRAM genannt. Laut Informationen aus Asien will Samsung den Ausstoß dieses Speichertyps um den Faktor 30 steigern. Dazu zähle sowohl 3DS DRAM (3D Stacked) als Arbeitsspeicher für Server als auch der unter anderem in Grafikkarten eingesetzte HBM2. Bereits 2018 sollen pro Monat jeweils etwa eine Million dieser Chips vom Band laufen.

Zur Steigerung der Produktionskapazitäten seien 20 Maschinen für das sogenannte Thermocompression-Bonden angeschafft worden, berichtet The Electronic Times. Demnach rechnet Samsung mit einer steigenden Nachfrage vor allem im Bereich der Prozessoren für den Bereich künstliche Intelligenz. Intel und Nvidia gelten als potentielle Abnehmer.

10 Billionen Won für neue 3D-NAND-Fertigungsstrecke

Der gegenüber den oben genannten Speichertypen wesentlich langsamere, aber weitaus günstigere NAND-Flash, der als Massenspeicher in Smartphones, SSDs und Speicherkarten eingesetzt wird, spielt ebenso eine wachsende Rolle für Samsung. Die stetig zunehmende Nachfrage führt zu knappen Kapazitäten und teuren Preisen. Laut Berichten aus Südkorea plant Samsung zusätzlich zu den bereits bekannten Ausbauplänen eine weitere Produktionslinie am Standort Xi'an in China zu errichten. Eine offizielle Ankündigung gibt es bisher nicht. Zunächst führe Samsung Gespräche mit der chinesischen Regierung. Es wird erwartet, dass bis zu 10 Billionen Won (aktuell rund 8 Milliarden Euro) für den Ausbau investiert werden sollen.