Samsung DDR5, la più avanzata: 512 GB e velocità vertiginose grazie a un cambio di materiale

Samsung Electronics ha annunciato il primo modulo di memoria DDR5 da 512 GB basato su un materiale High-K Metal Gate (HKMG), ovvero caratterizzato da un'elevata costante dielettrica. La nuova memoria del colosso sudcoreano si rivolge al mondo dei supercomputer, per applicazioni di intelligenza artificiale e analisi dati, forte di prestazioni fino a 7200 Mbps.

Se siete appassionati di hardware di vecchia data, il termine "High-K Metal Gate" vi ha sicuramente riportati con la mente al passato, precisamente al processo produttivo a 45 nanometri di Intel del 2007, quando l'azienda statunitense iniziò ad adottare un materiale "High-K" nel processo produttivo delle proprie CPU, andando a sostituire il biossido di silicio del gate dielettrico con l'afnio.

Il motivo che portò Intel ad abbracciare un materiale High-K, che poi è anche quello di Samsung, era quello di preservare la qualità e lo spessore dell'isolante che "circonda" il gate del transistor per evitare dispersioni di corrente dannose per i consumi e le prestazioni del chip. La continua miniaturizzazione comporta sfide crescenti nell'assicurare un comportamento corretto, ripetibile e affidabile dei transistor. L'adozione di questa "tecnologia" permette quindi di migliorare la corrente di pilotaggio e le prestazioni finali dei circuiti.

Anche nel caso di Samsung, che comunque ricorda di aver già adottato un processo HKMG con le GDDR6 dal 2018, sembra esserci lo zampino di Intel. Carolyn Duran, vicepresidente e general manager per memorie e tecnologie di input/output dell'azienda guidata da Pat Gelsinger, ha infatti sottolineato in una nota stampa la collaborazione tra i suoi ingegneri e quelli della società sudcoreana per dare vita a "una memoria veloce, efficiente, ottimizzata e compatibile con i futuri processori Intel Xeon Scalable, nome in codice Sapphire Rapids". Non è al momento possibile quantificare il peso di questa collaborazione, ma l'esperienza di Intel sarà sicuramente risultata utile al fine di ottenere una DDR5 di qualità.

"La DDR5 di Samsung utilizzerà la tecnologia HKMG tradizionalmente usata nei semiconduttori logici. Con il continuo ridimensionamento delle strutture DRAM, lo strato isolante si è assottigliato, portando a una dispersione di corrente più elevata. Sostituendo l'isolante con materiale HKMG, la DDR5 di Samsung ridurrà la dispersione e raggiungerà nuovi livelli prestazionali. Questa nuova memoria userà anche circa il 13% in meno di energia, particolare che la renderà adatta ai datacenter in cui l'efficienza energetica sta diventando sempre più critica", si legge nella nota di Samsung.

Avvalendosi della tecnologia through-silicon via (TSV), che consente ai chip di "svilupparsi verticalmente" con collegamenti elettrici che passano da un piano a quello successivo, Samsung ha potuto creare una DDR5 costituita da otto layer di chip DRAM da 16 Gbit per offrire una capacità fino a 512 GB. Al momento l'azienda non ha parlato di tempistiche commerciali, con la nuova memoria che si trova in fase di campionamento (sampling) presso alcuni clienti in modo da verificarne il funzionamento sul campo.