Recentemente, a Samsung publicou no seu blog oficial que já estava em produção uma nova memória RAM com um grande avanço tecnológico, que, logicamente, é exclusivo da Samsung. O grande avanço presente nestas novas memórias é a presença de somente 20nm (nanômetro), memórias RAM atuais, normalmente, usam 25nm.

Segundo a própria Samsung, o novo processo de fabricação das memórias faz com que ela consiga poupar energia aumentando, assim, o tempo entre as cargas de bateria. O tamanho das novas memórias também é diferente, por ter um tamanho pequeno elas trazem vantagens econômicas, é possível construir mais chips de uma só vez. A Samsung também disse que o novo processo de fabricação das memórias, permite a fabricação de 30% a mais de cada vez em relação ao anterior (memórias de 25nm).


Nova RAM DDR3 de 20nm da Samsung

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De acordo com o comunicado de imprensa, há duas principais tecnologias por trás disso: padronização dupla modificada e camadas dielétricas ultrafinas.

Padronização dupla modificada

Primeiro, a padronização dupla se refere à tecnologia/processo de gravação padrão de circuitos em um wafer, para então, construir os circuitos que integram a memória através de fotolitografia. Estes circuitos têm de ser gravados sem danificar os transistores de cada célula da DRAM, pois, são eles que jogam os dados num condensador para então ser lido pelo chip de memória. Esse processo é muito preciso e há de ter uma uniformidade completa. A homogeneidade é um fator muito importante nas memórias DRAM ou em qualquer RAM, porque eles são extremamente delicados que, se até uma pequena parte dele ficar não ficar precisamente estruturado, ele não funcionara ou fará função ineficaz. Lembre-se, estamos falando de coisas "nano", extremamente pequenas.

Pegando a memória DDR3 DRAM de 25nm como exemplo, o 25nm representa a distância entre os transistores (que na verdade é bem maior que 25 nm) de cada célula presente na memória. Para realizar a gravação entre os transistores é utilizada a corrente de litografia ArF de imersão (método de fotolitografia padrão).

Durante bastante tempo, os engenheiros pensavam que 25nm era a capacidade máxima de litografia ArF de imersão, não a menor. Assim, pensava-se que era quase impossível diminuir de 25nm para 20nm com o equipamento de fotolitografia atual.

Camadas dielétricas ultrafinas

O capacitor é aparte da DRAM que armazena cargas elétricas, que inevitavelmente vazam devido às características da DRAM. A célula de uma memória DRAM salva cargas elétricas por um tempo muito curto, portanto, o transistor precisa atualiza-lo constantemente com eletricidade (constantemente significa, exatamente, a 64ms de acordo com o tempo da CPU). Se houver ao menos uma célula com defeito, a célula pode parar antes de ser atualizada, fazendo com que seus dados originais serem ilegíveis devido à sua mudança no status da carga elétrica. Normalmente, isso causa a perda da RAM, portanto, com a nova tecnologia da Samsung (camadas dielétricas ultrafinas) é cuidadosamente aplicada sobre o capacitor uma camada de, em outras palavras, um isolante térmico. O que evita em quase 100% dos casos o vazamento de cargas elétricas.

A tecnologia de processamento nanômetros atual usa um material de tamanho molecular para as camadas dielétricas. Quando as camadas dielétricas são compostas por um material de tamanho molecular, a camada é demasiadamente grande para estabelecer uma uniformidade com as partículas. Para evitar algo como vazamento elétrico, as camadas precisam ser mais espessas ou mais densas.

Se elas devem ser mais espessas ou densas, por que a nova tecnologia da Samsung se chama camadas dielétricas ultrafinas? Porque as camadas mais densas ou grossas não permitem o tamanho correto de armazenamento de eletricidade nos transistores da célula. Então como as camadas ultrafinas da Samsung 20nm DDR3 DRAM funcionam?

O material usado nas memórias DDR3 da Samsung é medido em Angstrom (Â), uma unidade de comprimento igual a 10 -10 m ou, basicamente o tamanho de um átomo! As camadas dielétricas da Samsung são compostas de materiais atômicos, é por isso que a quantidade de cargas elétricas armazenadas no capacitor de 20nm não muda muito por ser mais densa, porém ela é mais fina. No geral, a qualidade de cada célula de 20nm da Samsung é superior a de 25nm anterior. Consequentemente, as células permitem a operação a uma alta velocidade, o mais importante numa DRAM, e o baixo consumo de energia.

Fonte: Samsung Tomorrow (blog oficial da Samsung)