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Samsung Electronics definiu a direção para a próxima geração de DRAM, que passará da atual estrutura de 6F² (6F Quadrado) para 4F² (4F Quadrado). À medida que os métodos de miniaturização existentes se aproximam dos limites na redução da largura das linhas dos semicondutores, mudar a disposição estrutural das células de DRAM e integrar mais células na mesma área tornou-se uma nova abordagem. É amplamente acreditado na indústria que 4F Quadrado é o “trampolim” para a transição do DRAM plano para o verdadeiro DRAM 3D. No entanto, após 2 a 3 gerações, o 4F Square também enfrentará um gargalo adicional de miniaturização, levando a previsões de que, na década de 2030, surgirão unidades de armazenamento empilhadas verticalmente, semelhantes ao NAND flash,
alcançando uma era de 3D DRAM com mais de 100 camadas.
De acordo com informações divulgadas pela empresa de pesquisa de mercado TechInsights no dia 17, atualmente, o mercado de semicondutores DRAM é dominado por DRAM de quinta geração (1b) em nível de 10 nanómetros. Samsung Electronics, SK Hynix, Micron e outros principais fabricantes de armazenamento estão desenvolvendo e produzindo em massa a tecnologia DRAM de sexta geração (1c) em nível de 10 nanómetros, atualmente expandindo a aplicação centrada em produtos de servidor como DDR5 DIMM. O DRAM passou por várias gerações de miniaturização, incluindo 1x, 1y, 1z, 1a, 1b, 1c, 1d, etc.
1a refere-se a níveis de 12 a 13 nanómetros, 1c a 11 nanómetros, enquanto o DRAM de sétima geração (1d) em nível de 10 nanómetros é considerado a verdadeira tecnologia de 10 nanómetros. A partir daí, entrará na série de um dígito, a série 0 (0a, 0b, etc.). A Samsung Electronics e a SK Hynix estão atualmente avançando no desenvolvimento do DRAM 1d, com o objetivo de iniciar a produção em massa entre o final deste ano e o início do próximo ano.
4F Square será a direção futura do desenvolvimento da tecnologia DRAM
Antes do 1d DRAM, a Samsung Electronics e a SK Hynix preveem que ainda manterão a estrutura atual de 6F Square, continuando a miniaturização através da expansão da aplicação de EUV e otimização da estrutura das células. No entanto, o problema surge ao avançar para níveis acima de 10 nanómetros. O DRAM precisa de capacitores para armazenar dados na forma de carga elétrica, e depender apenas da redução contínua da largura das linhas é bastante difícil; quanto menores as células, mais difícil se torna realizar capacitores que armazenem carga elétrica suficiente em um espaço limitado, aumentando drasticamente a dificuldade do processo. Portanto, os fabricantes de armazenamento estão mudando de uma abordagem de simples redução da largura das linhas para alterar a disposição e a estrutura das células, sendo o 4F Square um dos representantes dessa mudança.
Em termos simples, 4F Square refere-se à redução da área da base ocupada por uma única célula DRAM. Aqui, F refere-se à unidade de design baseada na largura mínima da linha do circuito semicondutor. Na estrutura de 6F Square atualmente utilizada, a disposição de uma célula requer uma área equivalente a 6 vezes a largura mínima da linha, enquanto o 4F Square reduz esse valor para cerca de 4 vezes. Com a mesma largura de linha, teoricamente, a área da célula pode ser reduzida em cerca de um terço em comparação ao passado, permitindo a integração de mais células de armazenamento na mesma pastilha.
De acordo com as previsões da TechInsights, as gerações 1c e 1d de 2026 a 2028 manterão a estrutura de 6F Square, seguidas pelas gerações 0a e 0b de 2028 a 2031, que apresentarão 4F Square em níveis de 9 a 8 nanómetros, bem como tecnologias como canais verticais e DRAM de ligação. O vice-presidente da TechInsights, Choi Jeong-dong, afirmou recentemente durante o “Dia dos Membros da SEMI 2026” realizado em Suwon, que o nó 0a, que será oficialmente lançado entre 2028 e 2029, se tornará um ponto de inflexão na diferenciação das estratégias tecnológicas dos três principais fabricantes de DRAM.
Ele mencionou que a Samsung Electronics, a SK Hynix e a Micron estão atualmente seguindo rotas semelhantes baseadas na estrutura de 6F Square para reduzir a largura das linhas, mas após o 0a, as empresas diferirão em relação a quando e como introduzirão o 4F Square, o DRAM de ligação e o DRAM 3D. Além disso, além da Samsung Electronics, SK Hynix e Micron, a chinesa Changxin Storage também está desenvolvendo tecnologias relacionadas à próxima geração de estruturas de células, incluindo 4F Square e DRAM 3D.
| Item | Especificações |
|---|---|
| Processo de miniaturização | Nível de 10 nanómetros |
| Gerações de DRAM | 1b, 1c, 1d |
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