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Rekordumsatz in diesem Jahr

Der DRAM-Markt am Wendepunkt

7. Dezember 2018, 10:52 Uhr | Heinz Arnold

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DRAMs für Kraftahrzeuge

Auf der electronica in München wird Samsung einen besonderen Schwerpunkt auf DRAMs für den Einsatz in Autos setzen. Hier stehen die LPDDR3- und LPDDR4-Familien zur Verfügung; der Übergang zu LPDDR4X-Typen findet gerade statt. Um die eigentlich für den Einsatz in Mobilgeräten entwickelten LPDDR4/4X-Typen Automotive-fähig zu machen, war einiges an Aufwand erforderlich, vor allem im Gehäusebereich. Denn in Autos müssen die Chips vor allem weite Temperaturzyklen überstehen, Anforderungen, die in der Schärfe in Smartphones nicht auftreten. »Wir haben das Gehäuse für den Einsatz der ICs in Autos praktisch neu erfunden«, sagt Richard Walsh, Vice President und Head of EMEA Memory Marketing von Samsung Semiconductor Europe. Die Ball-Größe hat sich geändert, einige Materialien und Schichten sowie die Dicke der Packages. Jetzt können sie 2000 Zyklen zwischen –40 und +125 °C überstehen und entsprechen AEC-Q100 Grade 1.

Für ADAS-Systeme sind vor allem hohe Datenraten erforderlich, etwa um die riesigen Datenmengen der Nutzer in die Cloud zu bringen. Dasselbe gilt für die riesigen Datenmengen, die die Sensoren im Auto liefern. Zudem müssen die KI-Systeme trainiert werden. All das erfordert nicht nur hochdichte DRAMs, sondern auch sehr hohe Bandbreiten. Deshalb arbeitet Samsung auch sehr eng mit führenden CPU- und GPU-Herstellern zusammen, um dafür die richtigen DRAMs zu entwickeln. »Sobald der Bedarf besteht, können wir ab 2022 LPDDR5-Typen fertigen«, sagt Richard Walsh. Für KI-Learning sind bereits GDDR6-Typen in der Entwicklung – auch für den Automotive-Temperaturbereich. Neben den Grafik-Speichern, die die hohen Anforderungen an die Bandbreite erfüllen können, arbeitet Samsung auch an HBM-DRAMs für den Einsatz im Auto.

Die GDDR6-DRAMs, die SK Hynix in diesem Jahr auf den Markt gebracht hat, erreichen ebenfalls eine Kapazität von 8 Gbit und Transferraten von 10, 12 und 14 Gbit/s, wobei sie an Spannungen von 1,25 und 1,35 V arbeiten.

Anfang des Jahres brachte SK Hynix 16-Gbit-DDR4-Chips, die sich über TSV zu 32- und 64-Gbit-Komponenten stapeln lassen, mit deren Hilfe wiederum 128-GB-Module Quad-Ranked und 256-GB-Module Octal Ranked aufgebaut werden können. Solche hohen Speicherdichten eignen sich für Server, in denen beispielsweise Xeon-Scalable- oder EPYC-Prozessoren von Intel bzw. AMD arbeiten. Sind die entsprechenden DIMM-Steckplätze vorgesehen, so ist eine Speicherkapazität von 3 TB oder sogar 4 TB möglich. Die Chips arbeiten an einer Spannung von 1,2 V, stehen in Versionen mit Taktfrequenzen von 2133, 2400 und 2666 MHz zur Verfügung und sitzen in FBGA78- und FBGA96-Gehäusen.

Im Juni hatte Micron angekündigt, mit ihren GDDR6-DRAMs, die eine Speicherkapazität von 8 Gbit erreichen, in die Stückzahlfertigung zu gehen. Damit haben jetzt alle führenden DRAM-Hersteller diesen DRAM-Typ im Programm, die die Leistungsfähigkeit gegenüber den GDDR5-Typen noch einmal beträchtlich steigern. Deshalb visiert auch Micron mit diesen DRAMs, deren Entwurf aus dem Entwicklungszentrum in München stammt, alle Geräte an, die hohe Anforderungen stellen, sei es im Netzwerk-, in Automotive- oder im Grafiksektor sowie in der künstlichen Intelligenz. Außerdem hat Micron mit den Ökosystem-Partnern wie Rambus zusammen gearbeitet, um den auf den neuen Speichern basierenden Designs schnell zum Markteintritt zu verhelfen.