• 收藏

  • 点赞

  • 评论

  • 微信扫一扫分享

SK海力士全球首次在移动端DRAM制造上采用HKMG工艺

来源:SK海力士

#SK海力士#

2022-11-10

▲ 最近,SK海力士正式发售超低功耗的LPDDR5X

SK海力士全球首次在移动端DRAM采用了“HKMG(High-K Metal Gate)”*工艺,成功研发出了LPDDR5X(Low Power Double Data Rate 5X),并于近期开始正式销售。

*HKMG(High-K Metal Gate):在DRAM晶体管内的绝缘膜上采用高K栅电介质,在防止漏电的同时还可改善电容(Capacitance)的新一代工艺。不仅可以提高内存速度,还可降低功耗。

这款产品可在固态技术协会(JEDEC,Joint Electron Device Engineering Council)规定的超低电压范围(1.01~1.12V)内运行,功耗也比上一代产品减少了25%,从而实现了业界最高能效。

移动端DRAM又称作LPDDR,其中的LP代表“Low Power(低功耗)”。可见低功耗是最关键的因素。移动设备的电量有限,为了延长产品的使用时间,就必须尽可能地降低电耗。

这就是内存产品在加快速度的同时,也注重低功耗的原因。SK海力士推出的LPDDR5X产品,在移动端DRAM中首次引入了HKMG工艺,在提高产品性能的同时降低了电耗,可谓是一箭双雕。

LPDDR5X的功耗变低,意味着采用LPDDR5X的移动设备充一次电可使用时间更长。消费者使用的电力也将随之大大减少,与SK海力士一贯坚持的ESG经营理念一脉相承。此外,本次SK海力士成功研发的LPDDR5X的速度比上一代产品加快了33%,可达8.5Gbps。

SK海力士率先在LPDDR产品采用HKMG工艺的举动引起了业界的不少关注。有业内人士评价称,SK海力士再一次凭借大胆的挑战,取得了惊人的成果。SK海力士团队到底都是何方“神圣”,可以如此不断突破极限,打造卓越产品?

本期,SK海力士新闻中心采访了成功研发LPDDR5X的“大神”们——Mobile & Auto策划团队的李在赫TL(Technical Leader)、功能器件(Function Device)团队的南基奉TL 、Canopus LPD5 PE团队的赵诚权PL(Project Leader)、设计品质创新团队的金显承TL和MCP/MO Enablement团队的李旭宰PL,来听听他们在研发过程中的一些幕后花絮,感受他们的挑战精神。

▲SK海力士实现世界最早、最高成就的LPDDR研发历程不断实现了更快的运行速度和更低的功耗

LPDDR(Low Power Double Data Rate)被称为移动端DRAM,主要用于智能手机、笔记本、平板电脑等无线电子产品。与一般DRAM相比,LPDDR具有体积小、功耗低的优势,可以减小无线电子产品的体积,并延长使用时间。近来,智能手机等市场对移动设备的需求激增,进一步助推了LPDDR的快速发展。随着人们愈发强调环境因素,低功耗的LPDDR备受青睐。

▲ LPDDR5X的速度较LPDDR5提升了33%,仅1秒就可以下载13部5GB大小的视频

SK海力士紧跟市场趋势,不断深耕LPDDR的研发。继去年成功量产业界最高容量的18GB LPDDR5后,今年再次成功研发出业界最快的LPDDR5X(4266MHZ/8.5Gbps),向外界证明了公司在存储器半导体领域的领先地位。本期内容中,我们聆听一下研发和销售卓越的产品,引领着半导体生态圈的SK海力士主角们。

▲ 五位LPDDR5X开发主角正在笑着回忆以往的故事(从左到右,南基奉TL、赵诚权PL、金显承TL、李在赫TL、李旭宰PL)

揭晓全球最快的LPDDR5X的研发过程

有句玩笑说:“只有严刑逼问外星人才能获得半导体技术”,可见其难度之大。想成功研发新一代半导体产品并实现量产,需要策划、设计、生产、销售等众多成员的共同努力。负责产品策划的李在赫TL回想起LPDDR5X的策划过程,这样说道:“一般来说,新一代产品的策划在数年前开始。在策划LPDDR5X时,实现8.5Gbps的产品规格实属不易。当时,各个相关部门也是议论纷纷。但我们却很有信心,这种信心让我们最终在目标期间内成功完成业界最快、最低功耗的LPDDR5X。”

▲李在赫TL面带笑容,向我们叙述LPDDR5X的策划过程

如今,研发团队可以笑容满面地从容讲述LPDDR5X的研发过程,但在先前攻坚克难的阶段,他们却吃了不少苦头。负责LPDDR5X产品设计的金显承TL回忆道:“技术研发真是要过五关、斩六将,每天都在苦思冥想该如何进一步提高速度、减少功耗。相关会议也是无休无止。”

▲金显承TL叙述成功研发LPDDR5X的幕后故事

金显承TL总结出了在重重困难下依旧成功研发出LPDDR5X的理由:“在我看来,LPDDR5X的成功得益于自由的研发氛围。其实,开发LPDDR这样的衍生产品时,我们一般不会大幅度地修改电路。但这次的工作环境相对自由,所以在设计过程中,我们也自由地尝试修改电路或采用新技术等等。我觉得这种自由的工作氛围和采用新技术的挑战精神,是本次项目成功的一大重要因素。”

在LPDDR5X的研发过程中,团队需要考虑的不仅仅是如何提高产品的运行速度。LPDDR产品主要用于智能手机市场,鉴于该市场周期性地上市新产品,需要及时跟进市场时机成功推出LPDDR5X。

负责产品工程的赵诚权PL在当时也因这一问题倍感压力。但在攻坚克难后,他跟我们分享了自己的成功经验:“我们要紧跟智能手机新品开发进度推出并提供产品,才能够确保产品的竞争力。这样的条件给我们带来了较大的心理负担。最终,我们能在限定的时间内及时推出LPDDR5X,更使其生产良率领先于先前负责的所有产品,这让我更为自豪。”

▲赵诚权PL(从右数第二位)向我们讲述研发时的受压心境

在产品测试过程中,研发团队也遇到了各种始料未及的难题。南基奉TL负责设计半导体制造的许多工艺流程(PI,Process Integration),他说:“LPDDR5X的研发过程中,我们也遇到了许多意料之外的问题。但每次问题出现,相关部门都会携手合作,一起分析原因并寻找解决方案。正是同事们的这种积极态度,造就了LPDDR5X的成功研发。”

LPDDR5X的环保特性赋能愈发重要的ESG经营

SK海力士推出的LPDDR5X不仅速度快,还可以在JEDEC*指定的超低电压范围(1.01~1.12V)内运行,比前一代产品减少了25%的功耗。

*JEDEC:固态技术协会(Joint Electron Device Engineering Council), 规定半导体标准规格的机构。

在LPDDR5X研发过程中,SK海力士切实践行了ESG经营理念。李在赫TL说道:“除了延长移动设备的使用时间,我们还考虑了ESG因素,试图显著减少电子产品的电力消耗。这种努力并没有白费,LPDDR5X相较于上一代产品,可节省25%的功耗。”

▲李旭宰PL重点强调LPDDR5X的低功耗特点

李旭宰PL补充道:“比起搭载上一代产品的智能手机,采用LPDDR5X的智能手机有更长的续航时间。这意味着,消费者充一次电可以使用更长时间。换句话说,充电次数减少了,耗电量也就减少了,也从而起到了减碳的作用。”

此外,为进一步加强SK海力士的ESG经营,许多人认为公司员工需采取更积极的态度去实践ESG价值。对此,李在赫TL表示:“在产品研发过程中,我们从策划阶段就要积极考虑ESG因素,只有这样,在实际开发过程中才可以切实落实ESG价值。”

赵诚权PL也说道:“从设计到产品策划,我们在所有研发阶段都积极实践ESG价值。比如在测试产品时,我们会尽量缩短测试时间,设计阶段也尽量考虑产品以最低电耗运行等。”

“挑战精神可以打造更强的SK海力士”

速度更快、功耗更低的LPDDR5X是SK海力士员工们经过不断思考、付出辛勤汗水后结出的硕果。负责营销的李旭宰PL告诉我们,包括系统级芯片(SoC,System on Chip)企业在内的众多客户对SK海力士新推出的LPDDR5X产品都赞不绝口。“LPDD5X可以减少20%以上的电耗,客户对此的反馈也相当不错,这真的让我们觉得很欣慰。”

▲南基奉TL(中间)在展望SK海力士的积极未来

SK海力士的员工们对未来逐步升级的下一代半导体产品也充满了希望。他们对研发更快、更强的半导体颇具信心。南基奉TL信心满满地说道:“根据我在SK海力士工作的经验,研发初期,我们总会遇到很多阻碍,总觉得‘怎么就这么难?’但只要跃过几次高墙,后边的攻关就容易多了。我们今天跃过了LPDDR5X这一高墙,明天就能跃过更高性能产品的高墙。”

最后,金显承TL强调称,SK海力士的员工需要有挑战精神。他说:“我有句话想嘱咐给晚辈同事们。作为引领半导体产业发展的SK海力士成员,我们必须要有挑战精神,树立更高更远的目标。我们要从多个不同的方面考虑,看看有没有更好的创意,并不停地进行各种挑战。我相信,只要我们不断挑战新的东西,最终真的可以研发出只有外星人才能研发的半导体产品。”

责编: 爱集微

爱集微

作者

微信:

邮箱:laoyaoba@gmail.com

作者简介

读了这篇文章的人还读了...

关闭
加载

PDF 加载中...