현재 DRAM 시장의 메인스트림 기술은 서버와 PC를 위한 DDR3와 스마트폰과 타블렛PC 등의 모바일 장치를 위한 LPDDR2로 구분되고 있으며, 이들 기술은 주요 반도체 제조사와 메모리 산업 표준을 개발하는 JEDEC을 통해 소개되었다고 mydrivers는 전했다.
지난해 JEDEC는 차세대 메모리 칩인 DDR4의 기술 스펙을 준비해왔다. 최근 미국 샌프란시스코에서 열린 ISSCC 2012 컨퍼런스에서 더 많은 제조사들이 DDR4 DRAM과 LPDDR3 DRAM의 개발 및 생산에 참여할 것임을 밝혔다.
이와함께 DDR4 DRAM 칩 샘플이 공개되었고 이들은 최대 3.3Gbps로 동작되었다고 밝혔다. DDR3 DRAM의 대역폭은 1.6Gbps (1666Mbps, DDR3-1600과 동일)이나 DDR4는 3.2Gbps를 어렵지 않게 넘어섰다.
2013년 메인스트림에 JEDEC은 DDR3가 아닌 DDR4의 출시를 목표로하고 있으며, 서버 시장의 등장은 2014년이 될 것으로 전망했다. DDR4 칩 샘플은 지난 해 공개된 바 있으나 연구소 개발 단계였고 삼성전자는 지난 해 1월 4일 첫 번째 DDR4 DRAM의 개발 성공을 발표했다.
그러나 삼성전자와 같은 거대 메모리 칩 제조사를 제외하고 하이닉스 (Hynix Semiconductor Inc.) 등의 소수만 참여하고 있다.
ISSCC 2012에서 삼성전자와 하이닉스는 DDR4 메모리 칩 샘플을 공개했다. 삼성전자는 30nm CMOS 공정을 기반으로 1.2V 동작과 3층 기판 메탈 와이어링 제조로 싱글 4Gbit 용량을 구현했으며, 실제 동작 전압은 1.14V, 전송 속도는 3.3Gbps (DDR4-3300)다. 삼성전자는 20nm 반도체 생산 라인을 갖추고 있어 DDR4 DRAM의 이후 생산은 보다 진보된 20nm 공정을 이용할 것이며, 3300MHz 이상을 구현 가능할 것으로 예상된다.
하이닉스는 38nm CMOS 공정과 3층 메탈 와이어링 제조로 2Gbit 용량 샘플 칩을 공개했으며, 1.2V로 동작 전압과 2.4Gbps (DDR4-2400)의 속도를 구현했다. DDR3는 2133Mbps로 동작 가능한데 DDR4 메모리는 1.0V에서 같은 속도로 동작이 가능해 전력 소모도 DDR3보다 8% 가량 줄일 수 있을 것으로 알려졌다.
고속 동작과 전력 소모를 줄인 LPDDR3 칩의 샘플과 정보도 공개되었다. LPDDR3는 LPDDR2의 고속 버전으로 DDR2/ DDR3 PC 메모리와 다르며, LPDDR3 메모리는 기존 LPDDR2보다 2배 빠른 데이터 전송속도를 제공할 것이며, 2013년 LPDDR3가 모바일 장치에 널리 사용될 것으로 예상된다.
삼성전자는 ISSCC 2012에 LPDDR3 샘플을 30nm 공정 기반으로 1.2V 동작과 32bit, 4Gbit 용량의 샘플을 공개했으며, 최대 85도 환경에서 1.05V의 낮은 전압으로 동작할 수 있고 최대 1.6Gbps의 속도와 406mW의 낮은 전력 소모량을 제공한다. 32bit 칩은 6.4GB/s의 전송속도를 구현할 수 있다.
하이닉스 최근의 연구 결과를 토대로 4Gbit DDR3 칩을 23nm CMOS 공정으로 개발했으며, 알루미늄 1층 와이어링과 2층 구리 레이어를 이용하며, 다이 면적은 30.9mm^2로 작다. 동작 전압은 1.2V이며, 저전압 DDR3 기반 DDR3U와 유사하다. 공정을 23nm로 미세화해 생산 비용을 줄여 경쟁력이 높을 것으로 예상된다.
ISSCC 2012에서는 한국의 삼성전자와 하이닉스의 두 회사만 차세대 DDR4와 LPDDR3 메모리 칩과 미세공정이 적용된 DDR3의 기술과 샘플을 공개했고 엘피다 (Elpida)나 마이크론 (Micron Technology)등은 발표하지 않았다고 전했다.
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