最近,SK海力士成功开辟了新的技术领域,实现了全球首款采用了1c1工艺的DDR52产品的里程碑式发展。与上一代产品相比,这款基于1c工艺的16Gb(Gigabit,千兆比特)DDR5在运行速度和能效方面均有显著提升,标志着DRAM工艺技术取得了巨大飞跃。
11c: 1c为第六代10纳米级DRAM工艺技术,该技术按1x-1y-1z-1a-1b-1c顺序开发。
2Double Data Rate 5(DDR5): 一种能够高效处理更多且更复杂数据负载的服务器DRAM,相比上一代DDR4能够提供更高带宽及能效。
为了推动DDR5产品系列的发展,公司已取得一系列卓越进展,而此项突破性成就便是其中的最新成果。这一显著进步不仅彰显了SK海力士在技术领域的雄厚实力,更证明了公司在验证流程中有效取得创新的能力。
本系列第四篇文章将聚焦SK海力士如何运用差异化的验证策略,以应对多样化服务器CPU市场所带来的挑战,从而在覆盖最新DDR5服务器DRAM产品在内的DRAM的市场中,进一步巩固其行业领导地位。
使命:强化验证能力,以适应不断变化的CPU市场
在开发最新款采用第五代10纳米级(1b)和第六代10纳米级 (1c)工艺的DDR5产品时,SK海力士面临了各种挑战。因为每代DDR5均需基于新的DRAM工艺技术,因此必须经过严格的验证流程,以确保产品的性能、可靠性,及与客户系统的兼容性。这意味着公司必须不断调整和加强针对下一代技术的验证方法。
除了验证新技术外,SK海力士还需应对市场中服务器CPU供应商日益多元化的局面。以往,英特尔一直主导着该领域,这导致半导体公司主要围绕这家美国科技巨头进行产品验证。然而,尽管目前英特尔依然在该领域处于领先地位,但超威半导体公司(AMD)和安谋科技(ARM)的供应商正逐步扩大其市场份额,尤其是在云计算和专业工作负载领域,使服务器CPU市场格局变得更加分散。
面对不断变化的市场,SK海力士必须确保其DDR5产品在更广泛的服务器CPU架构中具备卓越的兼容性与可靠性。这是因为CPU制造商将其芯片集成到各类硬件中,从而加大了对CPU兼容性要求,这正是DDR5被广泛采用的重要原因。尤其是在产品规划的初期阶段,与客户紧密合作以满足不同需求,并适配不同类型的服务器CPU,显得尤为关键。
在多样化服务器CPU市场中,面对验证新技术所带来的挑战,SK海力士不断完善其验证方法,最终巩固了在服务器DRAM领域的领先地位。
SK海力士采用差异化的验证方法,确保DDR5可以兼容各种服务器CPU
兼容性、协作与定制化测试:优化验证的3C要素
尽管SK海力士已为其产品制定了成熟的验证程序,但针对最新推出的DDR5产品,公司依然对验证流程进行了优化。一般而言,验证工作从产品预开发阶段便已启动,旨在确认产品设计是否符合服务器客户所需规格,并确保遵守JEDEC固态技术协会(JEDEC Solid State Technology Association)3标准。随后,公司与外部合作伙伴共同准备存储器验证样品,并与在验证过程中发挥关键作用的系统级芯片(SoC)4公司协调测试环境。CPU制造商是DDR5产品的重要客户,而SoC公司则能够提供有保证的第三方验证,以确认该产品是否具备搭载于实际系统应用的条件。接下来的验证流程包括内部测试,以识别和解决所有潜在的产品缺陷。最终,样品被送往SoC公司进行进一步测试,从而完成整个过程。
3JEDEC固态技术协会(JEDEC Solid State Technology Association):一个拥有超过350家成员公司,负责制定全球微电子行业公开标准的领导机构。
4系统级芯片(SoC, System on Chip):一种将所有电子设备组件集成到单个芯片上的集成电路。
对于最近推出的DDR5产品,公司采用了一种打破常规的验证方法,使其在该领域中独树一帜。此方法凭借其差异化的策略,在当前采用1b和1c技术的DDR5产品验证流程中脱颖而出。
例如,为了确保与各类服务器 CPU的兼容性,SK海力士正在对各种系统进行全面验证,甚至包括尚未发布的系统。这一过程需要与 SoC 公司密切合作,共同探讨所需技术,并开展联合验证,以确保在开发过程中尽早识别并解决样品的潜在问题。
除了与外部 SoC 公司合作外,SK海力士还在整个验证过程中加强了内部协作,以提高 1c DDR5 的整体完整性。负责工艺、设计和测试的各部门密切合作,确保了测试基础设施的成本效益,并优化样品管理和测试流程。此外,各部门还通过严谨的模拟和老化测试,提前识别并改进潜在缺陷,从而确保产品的可靠性和稳定性。
验证过程中的另一个关键环节是基于定制的验证方案,开发针对客户特定需求的测试。考虑到每个客户在应用和产品需求上各具特色,SK海力士对规模和批量测试阶段的多场景进行了全面的评估和验证。通过预测在实际使用情况下的潜在缺陷,公司旨在确保 1c DDR5 能够在各种应用环境和平台上实现稳定可靠地运行。
SK 海力士的验证策略包括确保广泛的兼容性、内部协作,及定制化测试
验证: DDR5 研发的最后一环
自2020年SK海力士推出全球首款DDR5 DRAM以来,快速可靠的验证工作对公司在该领域取得突出进展发挥了至关重要的作用。公司在DDR5和DRAM微细化技术方面屡创里程碑,其中包括2023年1月,在业内首次使采用了1a工艺的DDR5获得第四代英特尔®至强®可扩展处理器兼容认证。同年5月,公司宣布开发出业界最先进的采用了1b工艺的 DDR5,并开始与英特尔进行兼容性验证。
尽管半导体行业在推进10纳米级工艺技术方面面临日益严峻的挑战,但SK海力士凭借稳健的验证策略克服了这些困难。这一策略将继续应用于其1c DDR5产品的验证中,以全面评估新款DRAM的关键性能指标。
与上一代产品相比,1c DDR5 具备更好的运行速度和能效
与1b DDR5相比,1c DDR5产品的运行速度提高了11%,达到每秒8千兆比特(Gbps),同时能效提升了9%以上。作为顺利推进验证流程中的重要一环,SK海力士目前正与服务器CPU供应商紧密合作,以验证该产品的稳定性,确保其符合预期的运行标准。
展望未来,1c DDR5的成功开发,为后续采用1c工艺的DRAM产品线(包括HBM5、LPDDR6和GDDR7)奠定了坚实基础。在验证方面,公司正致力于提高未来产品的验证效率和整体工艺水平。值得一提的是,公司希望减少未来验证过程中的风险因素,确保其下一代产品具备更高的质量和可靠性。
5高带宽存储器(HBM): 一种高附加值、高性能存储器。与现有的DRAM产品相比,通过硅通孔技术(TSV)垂直互联多个DRAM芯片,使数据处理速度显著提高。
6低功耗双倍数据速率(LPDDR): 用于智能手机、平板电脑等移动设备的低功耗DRAM系列产品,致力于尽可能降低功耗,并在低电压下运行。
7图形用双倍数据传输率存储器(GDDR): 由国际半导体器件标准组织(JEDEC)规定的标准图形用DRAM规格,专用于更快速地处理图形。它是目前用于AI和大数据应用中最流行的存储器芯片之一。
打破常规者专访:服务器DRAM产品规划部 ,李洧诚TL
为了深入了解SK海力士在验证方面的创新举措,本文采访了服务器DRAM产品规划部李洧诚TL。李洧诚TL所在部门,在与SoC公司等相关客户产品验证的过程中发挥着关键作用。他向大家介绍了公司如何鼓励员工采用多样化的工作方法,以及验证的优化方案。
您认为公司如何激励团队成员取得类似于成功验证 1c DDR5的突破性成就?
“我们觉得,过程应该获得优先的认可和奖励,而不是只关注结果,换言之,过程大于结果。打破常规并不总是大胆、瞬间的突破。为真正的创新奠定基础的,往往是默默无闻地坚持,是重复尝试、反复调整,及紧密协作。
此外,我们提供一系列教育机会,包括AI技术培训和研讨会,以确保我们的团队成员能够及时了解市场趋势和技术进步。”
您认为未来1c DDR5 的验证,对下一代产品的验证有什么影响?
“1c DDR5 的验证完成后,预计将为基于1c工艺的后续产品树立基准。这一成果有可能通过预先验证产品质量,来简化未来产品的验证流程,从而降低潜在风险,并全面提高可靠性。
鉴于1c技术尚处于起步阶段,因此有必要进行持续性验证,以确保未来能够向所有客户稳定地供应产品。目前,我们正致力于为已经发布和即将发布的 CPU 提供用于验证的样品,并计划继续提供这些样品。”
SK海力士计划如何提升其验证流程?
“为提高验证流程的效率,我们致力于构建一个能够以最少资源实现最佳效果的系统。为此,我们计划与SoC公司加强合作,提出并讨论各种验证策略。
此外,为了快速响应计划变更和紧急样品需求,我们将与相关部门合作,识别并优化样品生产过程中的所有必要环节。”
总体而言,我们的策略是主动出击,而非被动应对。不固步自封,积极应对市场变化。”
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