三巨头竞争白热化：SK海力士抢先销售LPDDR5X芯片

科技

2022-11-10 06:11

作者：二马路的冰

排版：RedCandy

出品：SOlab

深度好文，2500字=7分钟阅读

DRAM（动态随机存取存储器）是最大宗（没有之一）的单一芯片产品，被誉为“芯片之王”。

2022年10月8日， DRAM江湖再传重磅信息：三大DRAM巨头之老二，韩国SK海力士公司抢先一步，宣布开始销售基于HKMG（高K金属栅）技术的LPDDR5X（低功耗双数据速率5x）移动DRAM。

该芯片是业界首款基于HKMG创新的移动DRAM。

SK海力士官宣基于HKMG技术的LPDDR5X移动DRAM开始销售图源：SK海力士

LPDDR指的是Low Power DDR，中文全称为低功耗双信道同步动态随机存取内存，通常以先进封装技术直接堆在CPU处理器上方，减少通道宽度以及其他一些牺牲部分反应时间的方法来降低体积和功耗。因此，是移动应用场景的主流内存产品。

毫无疑问，对于移动应用场景，低功耗是LPDDR芯片的核心指标。与上一代芯片相比，SK海力士最新官宣的产品功耗降低了25%，比上一代快33%，实现了8.5Gbps的操作速度。

它在JEDEC固态技术协会设定的1.01V至1.12V的超低电压范围内运行，确保了行业最高的低功耗指标的实现。

在DRAM业界中，SK海力士首次将HKMG工艺用于移动DRAM。

基于HKMG技术的LPDDR5X移动DRAM芯片图源：SK海力士

借助HKMG，一层薄薄的高k薄膜可取代晶体管栅极中现有的SiON栅氧化层，降低了泄漏电流，提高了芯片可靠性。

此外，通过减小栅厚度，可以实现晶体管的仅有不微缩，并改善基于多晶硅/SiON的晶体管的速度特性。

高k/金属栅极的集成解决方案

存储器约占芯片市场份额的35%。其中DRAM和NAND Flash为最重要的两类存储芯片。

DRAM约占存储器市场53%，NAND Flash约占45%，二者份额合计达98%，为存储器市场的两大标杆产品。

2021年，DRAM三巨头，韩国三星电子、韩国SK海力士和美国美光总共占有94%的DRAM市场份额。其中第一名韩国三星电子约占43.6%，第二名韩国SK海力士约占27.7%，第三名美国美光约占22.8%。

DRAM的制程正在逼近10nm的天花板。三巨头的DRAM制程已经越过了1Xnm节点（16nm-19nm）、1Ynm节点（14nm-16nm），1Znm节点（12nm-14nm），开始进入1a节点（约13nm，1Znm的增强版），正在全力备战1b节点（约12nm，1a的增强版），瞄准1g节点（约11nm，1b的增强版）。

全球DRAM厂商的技术路线图图源：TechInsights

近段时间，三巨头在DRAM的竞争进入了白热化！

➢ 2022年10月18日，第一名韩国三星电子宣布，其最新与移动处理器大厂高通（Qualcomm）合作的LPDDR5X DRAM，日前以8.5Gbps的业界最快速度通过了验证。

三星电子存储产品规划团队执行副总裁 Daniel Lee 表示，8.5Gbps LPDDR5X DRAM的联合验证，使我们能够将这一高速存储介质的市场推广速度加快一年多，这是我们与高通技术公司长期合作取得的巨大成就。

随着LPDDR内存的使用范围不断扩大到智能手机以外的人工智能和数据中心应用，存储和SoC供应商之间的紧密合作变得更加重要。三星将继续积极与高通技术公司这样的创新者合作，以提高生态系统对未来LPDDR标准的准备程度。

美光公司宣布1β DRAM开始量产图源：美光公司

➢ 2022年11月1日，第三名美光公司突然宣布，无需采用EUV光刻机，全球率先进入了1β节点。合格样品将交付给选定的智能手机制造商和芯片组合作伙伴，并完成了批量生产准备。

1βDRAM将率先用在美光的LPDDR5X移动内存芯片上，最高传输速率将达到8.5Gb/s。

美光公司技术和产品执行副总裁斯科特德波尔(Scott DeBoer)表示：“我们的1βDRAM的推出标志着存储器创新的又一次飞跃，这是基于我们的独有专利，即多图案光刻技术结合前沿工艺技术和先进材料能力带来的”。

同时还宣称：“通过提供世界上最先进的DRAM技术，每片内存晶片的比特数比以往任何时候都要多，这一节点为从边缘计算到云计算的新一代数据丰富、智能和节能技术奠定了基础”。

第二名SK海力士自然也不甘落后！DRAM产品对SK海力士的生存至关重要。2021年，DRAM占该SK海力士芯片总销售额的71%。SK海力士焉能失去此支柱产品市场！

韩国SK海力士公司图源：百度

➢ 2022年10月23日，SK海力士向光刻机巨头ASML订购了下一代半导体设备高数值孔径（0.55）的EUV光刻机，准备大干一场。EUV光刻机将带来更简化的工艺流程，且成本会随着工艺的不断完善而不断降低。

当前的先进DRAM生产已经大规模采用EUV光刻机图源：ASML

需要指出的是，尽管采用了EUV光刻机，SK海力士此次官宣的基于HKMG技术的LPDDR5X移动DRAM仍然属于1a节点，而第三名美光公司在没有EUV光刻机的情况下，全球率先进入了1β节点。

从技术上，拥有EUV光刻机的韩国三星和SK海力士竟然落后于第三名美光公司，这有点出乎意料！

加持EUV光刻机可以大幅度提高DRAM性能图源：三星电子

但是，通过对HKMG材料、工艺和集成流程进行优化，SK海力士建立了基于新材料和新工艺的DRAM技术，加上EUV光刻机的加持，SK海力士抢先一步，开始销售新一代LPDDR5X芯片，先占商机。

三巨头谁会笑到最后呢？

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（芯光社出品，未经允许严禁转载）

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