Micron quyết định không thương mại hóa kiến trúc DRAM 4F², công nghệ mà hãng đã theo đuổi suốt khoảng 20 năm. Thay vào đó, công ty sẽ tiếp tục tối ưu DRAM dựa trên nền tảng 6F² và về dài hạn hướng tới 3D DRAM.

Theo GizChina, ngày 23/10 Micron cho biết nguyên nhân chính là quy trình sản xuất 4F² quá phức tạp, chi phí tăng cao và dư địa thu nhỏ ngày càng hạn chế.

Thông tin này được công bố sau khi ông Scott DeBoer, Chủ tịch kiêm Giám đốc Công nghệ và Sản phẩm (CTPO) của Micron, trình bày lộ trình phát triển DRAM tại một buổi thuyết trình kỹ thuật hôm 21/10. Trước đó, DRAM 4F² từng được xem là công nghệ bộ nhớ mật độ cao thế hệ mới nhờ khả năng thu hẹp diện tích ô nhớ so với kiến trúc 6F². Về lý thuyết, với cùng một chuẩn quy trình, cấu trúc này có thể giảm khoảng 33% diện tích cell và tăng số lượng cell trên cùng một đơn vị diện tích.

Tuy nhiên, sau thời gian dài nghiên cứu và chế tạo mẫu thử, Micron đánh giá triển vọng sản xuất hàng loạt của 4F² không đạt kỳ vọng. Theo ông DeBoer, đây là công nghệ do Micron tự phát triển và đã được công ty liên tục xem xét trong nhiều năm, nhưng việc áp dụng nhiều lần bị trì hoãn do quy trình chế tạo phức tạp hơn và chi phí cao hơn.

Theo Micron, vấn đề cốt lõi nằm ở mật độ tích hợp thực tế. Hãng cho rằng 4F² chủ yếu giúp giảm diện tích transistor, trong khi mật độ DRAM lại phụ thuộc nhiều hơn vào kích thước và khoảng cách bố trí của các tụ điện lưu trữ dữ liệu. Ông DeBoer cho biết quan điểm cho rằng chênh lệch giữa 4F² và 6F² sẽ trực tiếp chuyển thành mức cải thiện tương ứng về mật độ lưu trữ là chưa chính xác. Theo ông, thiết kế mạch vẫn phải bám theo khoảng cách bố trí tụ điện, đồng thời cân bằng giữa độ phức tạp công nghệ và chi phí sản xuất.

Khả năng tiếp tục thu nhỏ cũng là một rào cản khác. Micron cho biết ở các thế hệ công nghệ trước, việc sản xuất DRAM 4F² có thể khả thi hơn. Tuy nhiên, với các tiến trình tiên tiến hiện nay, khi cấu trúc ngày càng nhỏ, các giới hạn vật lý cũng trở nên rõ rệt hơn. Ông DeBoer nhận định những ràng buộc này khiến 4F² khó trở thành lời giải dài hạn.

Vì vậy, Micron chọn tiếp tục thu nhỏ DRAM trên nền tảng 6F² thay vì chuyển sang 4F². Thế hệ 1δ đang được phát triển dự kiến bắt đầu sản xuất hàng loạt từ nửa cuối năm 2027, với mục tiêu nâng mật độ lưu trữ thêm trên dưới 20% so với thế hệ trước. Ở các thế hệ tiếp theo, công ty dự kiến tiếp tục thu nhỏ theo chiều phẳng bằng công nghệ ghép wafer, quang khắc EUV khẩu độ cao và vật liệu mới.

Về dài hạn, Micron xem 3D DRAM là hướng đi thay thế. Công nghệ này xếp chồng các cell theo phương thẳng đứng, qua đó giảm phụ thuộc vào việc thu nhỏ theo chiều phẳng. Ông DeBoer cho rằng với các giới hạn mang tính nền tảng của 4F², ngành công nghiệp cuối cùng vẫn sẽ phải dịch chuyển sang 3D DRAM. Tuy vậy, Micron chưa công bố thời điểm thương mại hóa cụ thể, cho biết quyết định triển khai sẽ dựa trên đánh giá tổng thể về chi phí sản xuất, độ phức tạp quy trình và hiệu năng.

Động thái của Micron cũng thu hút sự chú ý trong cuộc đua phát triển DRAM thế hệ mới. Samsung Electronics và SK hynix hiện vẫn được cho là duy trì kế hoạch phát triển 4F² cho các công nghệ tương lai. Micron không phủ nhận tính khả thi về mặt kỹ thuật của 4F², nhưng xét trên hiệu quả kinh doanh, hãng ưu tiên tiếp tục cải tiến kiến trúc hiện tại và chuẩn bị cho bước chuyển sang 3D DRAM.