Der Speicherhersteller SK Hynix hat den eigenen Produktkatalog aktualisiert, der diverse Neuigkeiten bereithält. Bei NAND-Flash steht die 4. Generation 3D-NAND mit 256 und 512 Gigabit pro Die an. Auch HBM2 ist neu im Katalog. Die neue DRAM-Generation und LPDDR4X stehen ebenso in den Startlöchern.

3D-NAND V4 mit 256 Gbit und 512 Gbit

Bereits im November hatte SK Hynix die vierte Generation 3D-NAND (3D-V4) mit 72 Zellebenen (Layer) für das zweite Quartal 2017 in Aussicht gestellt. An diesem Zeitplan hat sich nichts geändert. Auch der im Januar aktualisierte Produktkatalog nennt „Q2'17“ für 3D-V4 als TLC-Variante mit 256 Gigabit (32 GByte) pro Die. Neu im Katalog sind 3D-V4-Chips mit doppelter Kapazität von 512 Gbit (64 GByte), die im vierten Quartal 2017 folgen sollen. Auch Samsung (V-NAND V4) und Toshiba/Western Digital (BiCS3) planen mit 512-Gbit-Chips und setzen dabei auf 64 statt auf 72 Layer.

Generation Layer Kapazität Block Size Verfügbarkeit 3D-V3 (TLC) 48 256 Gbit 9 MB Jetzt 3D-V4 (TLC) 72 256 Gbit / 512 Gbit 13,5 MB Q2 2017 / Q4 2017

SK Hynix sieht 3D-NAND-Bausteine (Packages) mit bis zu sechzehn Dies (Hexadeca oder Hexadecimal Die Package, HDP) vor. Entsprechend sind auf Basis der 256-Gbit-Dies bis zu 4.096 Gigabit (512 GByte) pro Chip-Gehäuse geplant. Später sollen es bis zu 8.192 Gigabit (1.024 GByte) oder rund 1 TByte mit Hilfe der 512-Gbit-Dies sein.

Welches Leistungsniveau der 3D-NAND erreichen wird, gilt es abzuwarten. Zumindest hat SK Hynix die Blockgröße von 9 MB (3D-V3) auf 13,5 MB (3D-V4) erhöht. Kommen aber bei SSDs mit kleineren Kapazitäten nun zwar größere aber dafür weniger Chips zum Einsatz, kann die Leistung durch mangelnde Parallelität bei den Schreibzugriffen leiden. Ob SK Hynix die Geschwindigkeit des NAND-Interface anhebt, um den Durchsatz pro Chip zu erhöhen, ist derzeit nicht bekannt.

Produktion von 1Xnm DRAM in diesem Jahr

Noch keinen genaueren Zeitraum hat SK Hynix für den Herstellungsbeginn des sogenannten 1Xnm DRAM genannt. Damit ist der erste Herstellungsprozess der 10-nm-Klasse mit Strukturbreiten von weniger als 20 nm gemeint. Schätzungen gehen von 18 nm aus, doch diese Angabe ist nicht bestätigt. Der 1Xnm-Prozess soll langfristig den aktuellen 2Znm-Prozess (21 nm) beerben und die Herstellungskosten senken.

Flash hat Vorrang vor DRAM

Die weltweit riesige Nachfrage nach NAND-Flash bietet großes Wachstumspotenzial für die Speicherbranche. Flash-Speicher ist zur Zeit knapp, da die Nachfrage das Angebot übersteigt. Die Umstellung auf die 3D-NAND-Fertigung führt zu weiteren Engpässen, was die Preise steigen lässt. Für SK Hynix bildet DRAM zwar weiterhin das Hauptgeschäft: Im vierten Quartal 2016 wurden 72 Prozent der Umsätze mit DRAM und nur 25 Prozent mit NAND-Flash erzielt. Doch künftig erhält NAND-Flash bei neuen Investitionen den Vorzug. Neue Fabriken sollen die Produktionskapazitäten für NAND steigern, zudem wird eine Etage der 15 Milliarden US-Dollar teuren DRAM-Anlage M14 künftig zur 3D-NAND-Produktion genutzt. Im Gegenzug soll die ältere DRAM-Fabrik C2 erweitert werden.

HBM2 im Produktkatalog

Neuerdings führt SK Hynix auch den Speichertyp HBM2 auf (PDF, Direktdownload). Von der zweiten Generation des High Bandwidth Memory wird allerdings nur eine Variante mit 4 GByte Speicherkapazität und 1,6 Gbit/s Datenrate pro Pin aufgeführt. Die Verfügbarkeit wird für das erste Quartal 2017 angegeben. Nvidia setzt bei dem GPU-basierten Rechenbeschleuniger Tesla P100 bereits HBM2 ein, der allerdings von Samsung stammt. Auch AMD wird bald HBM2 einsetzen: Nachdem mit den Karten der Radeon-Fury-Reihe bereits die erste Generation genutzt wurde, soll die neue GPU-Architektur Vega mit HBM2 kombiniert werden.

SK Hynix zu HBM2/3 bei Hot Chips 28 (Bild: SK Hynix)

Schneller LPDDR4X für Smartphone-Flaggschiffe

Bereits vor einigen Wochen hat SK Hynix schnellen und sparsamen LPDDR4X-DRAM für Mobilgeräte angekündigt. Vier der 16-Gigabit-Chips sollen für 8 GByte RAM im Smartphone sorgen. Über ein Dual-Channel-Interface und einen 64-Bit-Bus soll die Transferrate bis zu 34,1 GByte pro Sekunde erreichen. Spezifiziert sind Frequenzen von effektiv (nicht realer Takt) 3.200, 3.733 und 4.266 MHz. Durch eine Spannungssenkung soll LPDDR4X gegenüber LPDDR4 einen Effizienzvorteil von 20 Prozent erbringen. Zudem spricht SK Hynix von einer Verkleinerung des Chip-Gehäuses um 30 Prozent beim 8-GByte-Package. Im aktuellen Produktkatalog gibt es allerdings noch keinen Eintrag für LPDDR4X von SK Hynix, womit die Verfügbarkeit fraglich ist.

Auch bei Micron und Samsung steht LPDDR4X auf dem Plan. Die High-End-SoCs MediaTek Helio P20 und Qualcomm Snapdragon 835 können mit LPDDR4X bereits umgehen.