[비즈한국] Keputusan perusahaan semikonduktor memori asal Tiongkok, ChangXin Memory Technologies (CXMT), untuk merilis produk server yang menggunakan struktur DRAM generasi berikutnya dalam tahun ini telah memicu perhatian terhadap daya saing teknologi Samsung Electronics dan SK Hynix. Hal ini terjadi karena perusahaan Tiongkok tersebut berencana untuk mengomersialkan teknologi yang saat ini masih dalam tahap pengembangan oleh perusahaan-perusahaan Korea Selatan.
Namun, merilis produk dengan teknologi baru dan mencapai produksi massal yang stabil adalah dua hal yang berbeda. Meskipun kepadatan dapat ditingkatkan dengan mengubah struktur sel, untuk mendapatkan performa nyata dan daya saing biaya, perusahaan harus menstabilkan hasil produksi (yield) dan lolos uji kualitas dari klien. Meskipun pengumuman CXMT dapat dilihat sebagai sinyal pengejaran teknologi, para ahli menilai masih terlalu dini untuk menyimpulkan bahwa kesenjangan teknologi dengan perusahaan Korea telah menyempit.
4F², sebuah alternatif untuk mengatasi keterbatasan miniaturisasi?
Presiden CXMT, Cao Kan-yu, mengumumkan pada Konferensi Sirkuit Terpadu dan Chiplet ke-4 yang diadakan di Shanghai, Tiongkok pada tanggal 10 lalu, bahwa mereka akan meluncurkan modul memori DDR5 untuk server (RDIMM) yang menggunakan struktur 4F² (4F-square) pada akhir tahun ini. RDIMM adalah produk yang digunakan dalam server pusat data yang menuntut stabilitas dan kompatibilitas tinggi. Langkah ini diartikan sebagai upaya CXMT untuk memperluas cakupan bisnisnya dari memori konsumen ke pasar server.
4F² adalah teknologi untuk mengurangi luas sel, yaitu unit terkecil penyimpanan data dalam DRAM. Jika sel yang saat ini banyak menggunakan struktur 6F² diperkecil menjadi 4F², secara teoritis luasnya dapat dikurangi sekitar 33%. DRAM konvensional menggunakan struktur di mana transistor yang membentuk sel ditempatkan secara horizontal. Dengan demikian, lebih banyak data dapat disimpan dalam semikonduktor berukuran sama atau chip dengan kapasitas yang sama dapat dibuat lebih kecil.
Ini adalah pendekatan yang berbeda dari miniaturisasi yang mengurangi lebar sirkuit semikonduktor, dan menarik perhatian sebagai alternatif untuk mengatasi kesulitan peningkatan kepadatan seiring dengan kemajuan miniaturisasi.
Kuncinya terletak pada metode penempatan transistor di ruang yang sempit. Berbeda dengan struktur sel planar konvensional, 4F² meningkatkan pemanfaatan ruang dengan mendirikan transistor secara vertikal. CXMT menjelaskan bahwa mereka mewujudkannya dengan transistor 'Vertical Surround Gate' (VSG) yang dikembangkan sendiri. Struktur ini menggunakan gerbang (gate) yang mengelilingi kanal vertikal untuk mengendalikan aliran arus dan menekan arus bocor. Pihak perusahaan menjelaskan bahwa mereka juga telah mendesain ulang proses manufaktur yang ada untuk tujuan ini.
Namun, mengurangi luas sel tidak serta merta menjamin daya saing produk. Arus harus dikendalikan secara presisi dan karakteristik retensi data harus dipertahankan bahkan dalam ruang yang sempit. Daya saing produksi massal dari teknologi baru ini hanya dapat dinilai setelah memastikan kecepatan operasi, efisiensi daya, dan hasil produksi (yield).
Komersialisasi lebih dulu dari Samsung dan SK, mungkinkah?
Perusahaan Korea juga sedang mengembangkan 4F² sebagai teknologi DRAM generasi berikutnya. Song Jae-hyuk, CTO sekaligus Presiden Samsung Electronics, menjawab "Ya" dan "Kami sedang berusaha keras" saat ditanya mengenai pengembangan teknologi terkait di ajang Semiconductor Exhibition (SEDEX 2026) pada tanggal 14 lalu. Industri memperkirakan Samsung sedang mendorong penerapan struktur 4F² berbasis Vertical Channel Transistor (VCT) pada proses 'D0a'.
SK Hynix juga telah mengungkap peta jalan teknologi tahun lalu untuk menerapkan 4F² Vertical Gate (VG) dan wafer bonding pada DRAM di bawah 10 nanometer (nm).
Di bursa saham, para analis memperkirakan kesenjangan proses DRAM antara Samsung Electronics dan CXMT adalah 5 hingga 7 tahun. KB Securities juga menunjukkan bahwa permintaan komersial dan pasar untuk produk dengan struktur 4F² belum terbentuk secara jelas. Analisis menunjukkan bahwa daya saing pasar yang sesungguhnya baru dapat dinilai setelah kinerja, hasil produksi, daya saing biaya, sertifikasi klien, dan kemampuan produksi massal terverifikasi.
Jika CXMT merilis produk pada akhir tahun ini sesuai rencana, mereka akan lebih dulu dari jadwal Samsung Electronics yang diperkirakan akan mengomersialkannya sekitar tahun 2028.
CXMT menyatakan telah meneliti struktur 4F² sejak didirikan pada tahun 2016 dan telah mengungkapkan sekitar 300 paten terkait. Namun, kapasitas, kecepatan pemrosesan, skala produksi, dan klien untuk produk baru ini belum diungkapkan. Informasi lebih lanjut diperlukan untuk mengukur waktu produksi massal dan kemampuan pasokan yang sebenarnya.
Apakah memperkecil sel berarti mengurangi biaya?
Industri menginterpretasikan langkah CXMT sebagai upaya untuk meningkatkan kepadatan dengan mengubah struktur sel karena sulitnya mendapatkan peralatan litografi Extreme Ultraviolet (EUV) akibat pembatasan ekspor AS terhadap Tiongkok. Ini adalah pendekatan untuk menutupi keterbatasan miniaturisasi lebar sirkuit. Diketahui bahwa CXMT telah menerapkan sirkuit dengan metode mengulangi paparan (exposure) dan pemolaan (patterning) berkali-kali tanpa EUV.
Masalahnya adalah tingkat kesulitan proses dan biaya produksi. Mewujudkan struktur vertikal secara presisi membuat pengendalian proses menjadi sulit, yang dapat menurunkan yield awal. Metode pengulangan pemolaan juga menjadi faktor yang meningkatkan waktu dan biaya proses. Meskipun volume produksi ditingkatkan dengan memperkecil luas sel, akan sulit untuk menurunkan biaya per chip jika tingkat kegagalannya tinggi. Perusahaan Korea juga mengembangkan teknologi serupa, namun analisis menyebutkan bahwa penerapan produksi massal harus mempertimbangkan efisiensi proses dan permintaan pasar.
Pada tanggal 13, tepat setelah pengumuman CXMT, harga saham Samsung Electronics dan SK Hynix masing-masing anjlok 7,39% dan 10,09%. Pasar bereaksi sensitif bukan karena teknologinya saja, tetapi karena adanya kekhawatiran yang tumpang tindih mengenai kecepatan pengejaran dan volume produksi.
Hal ini diartikan sebagai pengaruh dari kewaspadaan terhadap pengejaran teknologi serta potensi peningkatan pasokan oleh perusahaan Tiongkok. Kapasitas produksi wafer DRAM CXMT diperkirakan akan meningkat hingga 350.000 lembar per bulan pada akhir tahun. Menurut firma riset pasar TrendForce, pangsa pasar DRAM global CXMT pada kuartal kedua tahun ini naik ke posisi keempat dunia dengan 9,5% berdasarkan pendapatan. Dengan melantainya perusahaan di bursa saham Shanghai pada bulan Juli lalu, basis pendanaan mereka juga telah meluas. Di tengah keraguan tentang keberlanjutan ledakan memori yang didorong oleh permintaan AI, potensi peningkatan pasokan dari Tiongkok semakin disorot.
Pada penutupan perdagangan tanggal 15, Samsung Electronics diperdagangkan di harga 210.000 won dan SK Hynix di 1.258.000 won.