Le calendrier de la DRAM avancée pourrait être bousculé par un acteur chinois encore récemment distancé par les trois leaders du secteur. Une DDR5 pour serveurs prévue avant fin 2026 placerait CXMT environ deux ans devant la feuille de route de Samsung sur l’architecture 4F².
CXMT vise les serveurs avec une DDR5 RDIMM 4F²
Lors de la 4e Integrated Chip and Chiplet Conference organisée à Shanghai, le président de CXMT, le Dr Cao Kanyu, a détaillé les travaux du fabricant sur les cellules DRAM 4F² et le hybrid bonding. Il a surtout fixé une échéance : la commercialisation d’un module DDR5 RDIMM fondé sur cette architecture avant la fin de 2026.
Samsung ne prévoirait d’introduire des produits comparables qu’en 2028. Cette avance reste toutefois théorique tant que CXMT n’a pas précisé les capacités, débits, rendements industriels ni volumes disponibles de son futur module.
Les RDIMM intègrent un registre qui temporise les signaux issus du processeur pendant un cycle d’horloge avant de les transmettre aux puces mémoire. Cette organisation réduit la charge électrique et permet aux plateformes serveur d’exploiter davantage de barrettes de forte capacité sur une même carte mère.
Des cellules 4F² pour gagner jusqu’à 50 % en densité
L’architecture 4F² empile verticalement le transistor et le condensateur constituant une cellule DRAM, au lieu de les disposer horizontalement. Son empreinte forme un carré mesurant quatre fois le carré de la dimension minimale, soit 4 × F², avec deux bitlines et deux wordlines servant à commander les transistors.
Ce changement structurel pourrait augmenter la densité d’un circuit intégré de 30 à 50 %. À finesse de gravure identique, le passage d’une cellule 6F² à 4F² réduirait sa surface d’environ 33 %, mais impose de revoir les transistors et plusieurs étapes de fabrication.
CXMT ne part pas de zéro : l’entreprise a publié son premier article scientifique consacré au 4F² en 2021. Sa première implémentation commerciale pourrait néanmoins n’en reprendre qu’une partie sur son nouveau procédé DRAM G5 en 15 nm, plutôt que d’adopter immédiatement une cellule 4F² complète.
Le HKMG étendu aux procédés G4 et aux LPDDR5X
Pour contourner les limites liées à la miniaturisation, CXMT emploierait également des transistors High-k Metal Gate, ou HKMG. Cette technologie remplace l’isolant traditionnel à base de silicium par un matériau à forte constante diélectrique tel que l’oxyde d’hafnium, HfO₂, afin de limiter les courants de fuite et les pertes thermiques.
Le HKMG doit aussi améliorer l’efficacité énergétique et autoriser des commutations plus rapides que les grilles en polysilicium. CXMT l’appliquerait déjà à son procédé DRAM G4, généralement associé au nœud 1z, ainsi qu’à ses produits LPDDR5X.
Une montée en capacité face à Samsung, SK hynix et Micron
Cette offensive technologique s’accompagne d’une expansion industrielle rapide. CXMT viserait une capacité totale de 300 000 wafers de 300 mm par mois d’ici la fin de l’année, répartie entre trois usines DRAM capables de traiter environ 100 000 wafers mensuels chacune.
À la fin de 2026, environ 50 000 wafers par mois seraient par ailleurs consacrés à la HBM. Deux autres usines, actuellement en construction à Shanghai et Hefei, doivent porter la capacité globale à 600 000 wafers mensuels. Sur cette trajectoire, CXMT pourrait dépasser Micron en volume de production à l’horizon 2030.
Samsung devrait pour sa part introduire le 4F² avec son procédé B1b, rebaptisé officiellement D0a et présenté comme sa première génération DRAM sous les 10 nm. Les cellules mémoire et les circuits périphériques de commande, ou « peri », seraient fabriqués sur des wafers distincts, puis assemblés par hybrid bonding wafer-to-wafer afin de placer les cellules au-dessus de la périphérie.
Cette méthode promet une densité élevée, mais son coût pourrait entraîner un positionnement tarifaire très supérieur. Pour CXMT, l’enjeu dépasse donc l’avance de calendrier : il faudra démontrer qu’une architecture 4F² partielle ou complète peut atteindre des rendements, une fiabilité et une disponibilité compatibles avec les exigences des centres de données. C’est sur ces critères, davantage que sur la seule date de lancement, que se mesurera un éventuel rattrapage de Samsung, SK hynix et Micron.
Source : Wccftech
