China desenvolve RAM sem capacitor com custo 30% menor de produção

Resumo rápido!

O Instituto de Microeletrônica da Academia Chinesa de Ciências desenvolveu uma célula DRAM inovadora, chamada 2T0C. Ela apresenta um tamanho de 4F², uma retenção de dados de 500 segundos e capacidade para armazenar 2 bits por célula, com latência de 50ns. O processo de fabricação simplificado, que utiliza uma única litografia, promete reduzir os custos em até 30% em comparação com a tecnologia tradicional da Samsung.

Pesquisadores do Instituto de Microeletrônica estão mudando a forma como se pensa sobre a memória RAM global. Essa mudança se deve à eliminação do capacitor convencional, que sempre foi um ponto fraco da DRAM, por ser um componente que perde carga rapidamente e dificulta a miniaturização dos chips.

A nova estrutura 2T0C utiliza dois transistores—um para leitura e outro para escrita—compartilhando um canal de carga flutuante. Isso permite armazenar quatro níveis diferentes de tensão elétrica, mantendo o tamanho em 4F², mas sem as complicações dos buracos profundos que aumentam os custos de fabricação.

O segredo está no processo

O diferencial desse desenvolvimento está na técnica de fabricação: uma camada múltipla de IGZO (óxido de índio-gálio-zinco) com apenas 5 nanômetros de espessura é aplicada sobre nitreto de tântalo e dióxido de silício. Além disso, a litografia é feita em uma largura de 120 nanômetros com autoalinhamento dos transistores, eliminando a necessidade de máscaras extras que encarecem o processo.

A nova memória apresenta retenção de dados entre 470 e 500 segundos sem necessidade de atualizações constantes, mesmo em temperaturas de 85°C e sob tensão de 100mV, sendo ideal para dispositivos móveis e aplicações de internet das coisas que requerem eficiência energética. A latência de 50 nanossegundos a posiciona competitivamente em relação à DDR5 atual, enquanto a estabilidade térmica mostra uma curva de retenção linear sem degradação abrupta. Contudo, é preciso manter uma dose de ceticismo, visto que tecnologias como ReRAM e MRAM já prometeram grandes avanços, mas acabaram se restringindo a nichos específicos.

O processo se alia bem às linhas de produção da TSMC e da SMIC, não demandando metais raros ou equipamentos especializados. Comparando com a tecnologia 1α da Samsung usada em HBM3E, essa abordagem chinesa difere ao permitir um empilhamento 3D mais denso, o que pode resultar em uma redução de custos de 20% a 30%.

Explosão de mercado à vista

O mercado global de DRAM movimenta anualmente mais de 100 bilhões de dólares, e a crise de 2025 elevou os preços em até 50% devido à escassez na capacidade produtiva. A China, responsável por cerca de 30% da produção mundial, está usando as sanções internacionais como impulso para a inovação, seguindo um caminho parecido com os avanços que ocorreram nas memórias NAND 3D nos últimos anos. A projeção para 2030 indica versões com processo de 2 nanômetros, ocupando apenas 1F² de área, e potencialmente híbridas com ReRAM, formando a NVDRAM (memória não-volátil de acesso aleatório).