Elpida entwickelt LPDDR3- und Wide-I/O-RAM in 30 nm

Die Entwicklung von Mobilgeräten schreitet rasant voran und hat mittlerweile zu ersten Geräten mit 4-Kern-SoC geführt, die in Kürze in den Handel kommen. Um Flaschenhälse zu vermeiden, wird auch immer schnellerer Arbeitsspeicher benötigt. Elpida entwickelt zu diesem Zweck 4 Gbit große LPDDR3- und Wide-I/O-Speicherchips in 30 nm.

Die Leistungsspitze bildet dabei der Speicher mit dem neuen Wide-I/O-Interface. Dieses verfügt über 512 Pins für ein- und ausgehende Daten. Zusammen mit den Pins für das Senden von Befehlen und die Steuerung der Stromversorgung verfügt ein einzelner Chip sogar über rund 1.200 Pins. Die Datentransferrate pro Pin ist mit 200 Mbit/s zwar vergleichsweise gering, durch die hohe Zahl der Pins kommt ein Wide-I/O-RAM aber dennoch auf eine Datentransferrate von 12,8 Gigabyte pro Sekunde, was ebenso schnell ist wie DDR3-1600 für Desktops und Notebooks, viermal so schnell wie LPDDR2 und immerhin doppelt so schnell wie die kommende LPDDR3-Generation mit 6,4 GB/s. Zudem bietet Wide I/O bei gleicher Geschwindigkeit eine 50 Prozent geringere Leistungsaufnahme als LPDDR2.

Die in einem 30-nm-Prozess gefertigten 4-Gbit-Chips kommen jedoch nicht nur einzeln, sondern für größere Kapazitäten auch als Stacks aus zwei oder gar vier Chips zum Einsatz. Um diese möglichst effizient miteinander zu verbinden, setzt Elpida auf TSV-Technologie, die im Vergleich zu PoP (Package on Package) Platz spart und sich positiv auf die Leistungsaufnahme auswirkt. Samples der 4-Gbit-Chips sollen noch im Dezember ausgeliefert werden, bevor im nächsten Jahr die Massenproduktion beginnt. Muster des 16-Gbit-Stacks aus vier Chips sollen den aktuellen Planungen zufolge im März ausgeliefert werden.

Standard	LPDDR2	LPDDR3	Wide I/O
Daten-Pins	32	32	512
Transferrate pro Pin	800 Mbit/s (1.066 Mbit/s)	1.600 Mbit/s	200 Mbit/s
Transferrate pro Chip	3,2 GB/s (4,3 GB/s)	6,4 GB/s	12,8 GB/s

Ebenfalls neu sind Elpidas LPDDR3-Speicherchips, die ebenso wie die Wide-I/O-Speicherchips mit einer Spannung von 1,2 Volt arbeiten. Diese verfügen ebenso wie LPDDR2 nach wie vor über 32 Daten-Pins, die Transferrate pro Pin ist jedoch von 800 beziehungsweise 1.066 Mbit/s auf 1.600 Mbit/s erhöht worden. Heraus kommt eine Transferrate von 6,4 GB/s. Für High-End-Geräte ist zudem die Kombination von zwei Chips vorgesehen, die gemeinsam mit 12,8 GB/s eine ebenso hohe Datenrate wie Wide I/O erreichen. Auch bei LPDDR3 beginnt Elpida mit in 30 Nanometer Strukturbreite gefertigten 4-Gbit-Chips, die für höhere Kapazitäten (8 beziehungsweise 16 Gbit) mit TSV-Verbindungen gestapelt werden. Die Leistungsaufnahme bei gleicher Geschwindigkeit konnte gegenüber LPDDR2 um 25 Prozent gesenkt werden. Muster der LPDDR3-Speicherchips sollen ebenfalls noch Ende des Jahres ausgeliefert werden. Die Massenproduktion wird Elpidas Planungen zufolge aber nicht vor Ende 2012 beginnen.