DDR5 mit 16 GiBit: Samsung startet die Massenproduktion von effizienteren Speicherchips in 12 Nanometern

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Samsung 12 nm DDR5-DRAM
Quelle: Samsung

Samsung hat bekannt gegeben, dass das Unternehmen die Massenproduktion seines neuen in 12 Nanometern gefertigten DDR5-DRAM mit 16 GiBit hochgefahren hat. Die neuen Speicherchips ("ICs") sollen für eine deutlich höhere Effizienz und eine bessere Ausbeute pro Wafer sorgen.

Samsung Electronics und dessen Tochterunternehmen Samsung Semiconductor, welches unter anderem auch für die Speichersparte mit DDR4, DDR5, GDDR5, GDDR6 und HBM sowie LPDDR5 und LPDDR5X verantwortlich ist, haben bekannt gegeben, dass die Massenproduktion der neuen 12-nm-Speicher-ICs der 16-GiBit-Klasse hochgefahren wurde. Im Fokus stehen dabei ganz besonders effiziente Speicherbausteine für die Module von DDR5-Arbeitsspeicher.

Bis zu 23 Prozent effizienterer und DDR5-DRAM

Die neuen Speicherbausteine aus der 12-nm-Fertigung sollen dabei durch niedrigere Spannungen bis zu 23 Prozent effizienter arbeiten als bisherige ICs sowie gleichzeitig eine bis zu 20 Prozent höhere Waferproduktivität ermöglichen. Das wiederum sollte dem Hersteller ermöglichen, seine DRAM-Chips günstiger anzubieten. Auf DDR5 basierender RAM könnte so schon bald auf dem DDR4-Preisniveau landen.

DDR5-DRAM der 12-nm-Klasse von Samsung Quelle: Samsung DDR5-DRAM der 12-nm-Klasse von Samsung Durch die feinerer Node konnte die Versorgungsspannung weiter abgesenkt und das Rauschen ("Noise") reduziert werden. Die nochmals höhere Kapazität von 16 GiBit respektive 2 Gigabyte pro Speicherbaustein führt zudem zu einem erheblichen elektrischen Potenzialunterschied in den Datensignalen, was deren exakte Unterscheidung erleichtern soll, so Samsung in einer Pressemitteilung.

DDR5 mit 7,2 GiBit/s im ersten Schritt

Die neuen Speicherbausteine sollen auf DDR5-Speicherkits mit bis zu 7.200 GiBit/s spezifizierten Modulen zum Einsatz kommen, später sind auch noch weitaus höhere Geschwindigkeiten vorstellbar. Hierfür kommt High-K Metal Gate ("HKMG") und eine 8-Lagen-TSV-Struktur ("Through-Silicon-Via-Technologie") zum Einsatz.

Samsung 12 nm DDR5-DRAM Quelle: Samsung Samsung 12 nm DDR5-DRAM Quelle: Samsung

Diverse Varianten lässt Samsung zum aktuellen Zeitpunkt bereits durch potenzielle Kunden bemustern und zertifizieren, während die 16-GiBit-DRAM-ICs bereits zuvor gemeinsam mit AMD auf höchstmögliche Kompatibilität evaluiert worden sind.

DDR5 mit 12.600 MT/s sollen kommen

Hersteller wie ADATA haben bereits zur Einführung der neuen Speichergeneration DDR5-DRAM mit bis zu 12.600 MT/s bei einer Versorgungsspannung von 1,6 Volt in Aussicht gestellt. Derart schneller Speicherbausteine und RAM-Kits werden aber voraussichtlich frühestens zum Jahresende 2024 hin verfügbar sein.

DDR5 mit bis zu 12.600 MT/s von SK Hynix Quelle: SK Hynix DDR5 mit bis zu 12.600 MT/s von SK Hynix Speicher-ICs von Samsung, Micron und SK Hynix machen aktuell den Löwenanteil am DRAM-Speichermarkt aus und werden wie CPUs und GPUs in immer feineren Strukturbreiten und Nodes hergestellt.

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Quelle: Samsung

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    • Kommentare (10)

      Zur Diskussion im Forum
      • Von PCGH_Torsten Kokü-Junkie (m/w)
        Zitat von Supie12
        Warten wirs doch einfach mal ab, ob das mit noch feineren Strukturen in zukunft nicht vermehrt eintreten wird, wenn man in bestimmte Teile der CPu eben um einiges mehr reinpumpt.

        Und von der Kernspannung war im zumsammenhang mit diesem Problem nie die Rede, Es ging rein um SOC also Speichercrontrollerspannung.

        Selbst 1,3 v wäre bei meinem Board laut HW Info satte fast 30% mehr als Stock.....SOC wird mir mit 1,0x angezeigt (schwankt immer etwas).

        Ist ja jetzt eigentlich auch egal, ich lass mich überraschen.
        Was da bei AM5 reingepumpt wird, ist teilweise schon heftig. Aber CPUs aus ähnlicher Fertigung wurde im OC teils noch mehr zugemutet und auch wenn das nicht unbedingt sinnvoll war: Es führte nicht zu Ausfällen. Bei Raptor Lake, mit wie gesagt ähnlicher Strukturgröße im IMC, werden sogar bis zu 1,45 V als alltagstaugliche Spannung genannt (was ich hier ausdrücklich nur wiedergebe, nicht aktiv empfehle, da müsst ihr Dave oder Stephan fragen). Umgekehrt hat man da aber auch Fälle, von DDR5-7000 mit 1,0 V laufen sollen. Ohne ein Blick auf die Architektur und die konkrete CPU kann man zu diesen Parametern einfach nichts konkretes sagen. Intel wäre in Sachen MCR jedenfalls nicht so aktiv, wenn ihre Speichercontroller Probleme mit -8000 bis -10000 hätten.
      • Von PCGH_Torsten Kokü-Junkie (m/w)
        Zitat von Supie12
        Warten wirs doch einfach mal ab, ob das mit noch feineren Strukturen in zukunft nicht vermehrt eintreten wird, wenn man in bestimmte Teile der CPu eben um einiges mehr reinpumpt.

        Und von der Kernspannung war im zumsammenhang mit diesem Problem nie die Rede, Es ging rein um SOC also Speichercrontrollerspannung.

        Selbst 1,3 v wäre bei meinem Board laut HW Info satte fast 30% mehr als Stock.....SOC wird mir mit 1,0x angezeigt (schwankt immer etwas).

        Ist ja jetzt eigentlich auch egal, ich lass mich überraschen.
        Was da bei AM5 reingepumpt wird, ist teilweise schon heftig. Aber CPUs aus ähnlicher Fertigung wurde im OC teils noch mehr zugemutet und auch wenn das nicht unbedingt sinnvoll war: Es führte nicht zu Ausfällen. Bei Raptor Lake, mit wie gesagt ähnlicher Strukturgröße im IMC, werden sogar bis zu 1,45 V als alltagstaugliche Spannung genannt (was ich hier ausdrücklich nur wiedergebe, nicht aktiv empfehle, da müsst ihr Dave oder Stephan fragen). Umgekehrt hat man da aber auch Fälle, von DDR5-7000 mit 1,0 V laufen sollen. Ohne ein Blick auf die Architektur und die konkrete CPU kann man zu diesen Parametern einfach nichts konkretes sagen. Intel wäre in Sachen MCR jedenfalls nicht so aktiv, wenn ihre Speichercontroller Probleme mit -8000 bis -10000 hätten.
      • Von latiose88 BIOS-Overclocker(in)
        ui noch mehr Ramtakt.Na da sehe ich es ja noch besser.Dann geht am ende wikrlich cl20 und weniger.Davon Profitiere ich auch.Ich erschlage die Anwendung mit noch mehr Ram Leistung.Man kann da nicht genug rein pumpen.Vielleicht geht ja noch niedrigere CL Stufe.Je neidriger desto besser.Wenn hoher Ramtakt nicht hilft bei gewissen Anwendung dann halt so.Klar ist beides eigentlich wichtig,aber wenn man merkt das eines nicht geht,muss man mit dem anderen die Anwendung erschalgen,so einfach ist das halt dann.Die Speicherbandbreite steigt also immer weiter nach oben.Haben ja schon längst bald DDR4 Quadchannel geschlagen,wenn es so weiter geht.Vielleicht ist man dann sogar bei 150 gb/s. Ab einen gewissen Punkt skaliert kein Programm mehr bei ram.Wenn man nun halt die Bandbreite und so bei CPU mit Cache immer weiter erhöht,dann weis das Programm irgendwann nicht mehr wo hin mit so einer hohen Bandbreite.
      • Von Supie12 Freizeitschrauber(in)
        Warten wirs doch einfach mal ab, ob das mit noch feineren Strukturen in zukunft nicht vermehrt eintreten wird, wenn man in bestimmte Teile der CPu eben um einiges mehr reinpumpt.

        Und von der Kernspannung war im zumsammenhang mit diesem Problem nie die Rede, Es ging rein um SOC also Speichercrontrollerspannung.
        Zitat von Incredible Alk
        Heutige CPUs in 5nm laufen mit 1,5v im Maxboost.
        Selbst 1,3 v wäre bei meinem Board laut HW Info satte fast 30% mehr als Stock.....SOC wird mir mit 1,0x angezeigt (schwankt immer etwas).

        Ist ja jetzt eigentlich auch egal, ich lass mich überraschen.
      • Von Incredible Alk Flüssigstickstoff-Guru (m/w)
        Zitat von Supie12
        Was bringt dieser Speicher wenn man ihn so betreibet und dabei immer Angst haben muss, das man durch die hohen Voltagen irgendwann die CPU, das Board etc... schrottet?
        So lange man alles so betreibt wie vom Hersteller vorgesehen wird nichts kaputtgehen.
        Das Problem bei AMD auf das du anspielst kommt daher, dass diese CPUs ausnahmslos eben weit über dem betrieben wurden was die Spec erlaubt (nämlich iirc 1,35v vIMC maximal). Und das ist nur deswegen so "schlimm", weil man den Leuten nicht ausreichend deutlich erklärt (sondern nur im Kleinstgedruckten), dass das nutzen von EXPO-Profilen nunmal ein Betreiben außerhalb der Spec ist und die Garantie damit auch erlischt. Das tut sie übrigens auch, wenn du einem 13900K etwas schnelleres als DDR5-5600 zur Seite stellst.
        Das hier fasst all das gut zusammen:
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        Zitat von Supie12
        mit kleineren Strukturen die immer empfindlicher werden.
        Das ist nicht pauschal der Fall. CPUs der 65nm Klasse vor gefühlten 20 Jahren wie ein Core2Quad Q6600 oder sowas liefen mit Kernspannungen von etwa 1,3v. Heutige CPUs in 5nm laufen mit 1,5v im Maxboost. An der Spannung kannste keine "Empfindlichkeit" festmachen. Das was CPUs verschleißt ist nicht die Spannung sondern, neben anderen Umgebungsparametern, hauptsächlich der Stromfluss pro Leitungsquerschnitt (Stromflussdichte) - und die ist im Vergleich zu damals sogar gesunken.
      • Von PCGH_Torsten Kokü-Junkie (m/w)
        Zitat von Supie12
        Was bringt dieser Speicher? Beim Ryzen AM5 sieht man, das dafür zum Teil brutal viel OC Spannung z.B. auf den Speichercontroller der CPU zu geben ist. (30 - 50%, werden da zum Teil im Betrieb zusätzlich reingejagt.....1,0x auf 1,3 , oder sogar 1,5 V im Betrieb sind nun mal 30-50% mehr).
        Und mit jedem bisschen mehr Volt bei gleichzeitig immer feineren Strukturen steigt das Risiko das etwas abraucht.

        Die Ryzen zeigen, das dann, wenn nicht alles vom Hersteller haarklein geplant wird, nicht nur die CPU sondern sogar auch noch das Board mit abraucht.
        Wenn Intel mit der Fertigung dann hinterhergehechelt ist, wer sagt dann, das es nicht auch bei denen so kommen wird? Noch haben die ja die feinsten NM noch nicht erreicht wie die Konkurenz, das mal an alle feixenden Intelfans. (ich nutze selber AM5, und mache deswegen nicht mal EXPO an im Moment).
        Sowohl Intels Speichercontroller (nebst ganzem Chip) als auch AMDs Speichercontroller (nebst IOD) werden in einem Prozess der Klasse gefertigt, die früher mal unter 10 nm lief. Da gibt es nicht sonderlich viel hinterherzuhecheln und wie viel Spannung ein Speichercontroller verträgt oder auch überhaupt für Takt X braucht, hängt auch nur indirekt mit dem Fertigungsprozess zusammen. Tendenziell steigt das innerhalb gesunder Spannungen verfügbare Taktpotenzial dabei sogar mit feinerer Fertigung, sonst wären wir immer noch bei wenigen MHz.
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