一块指甲盖大小的芯片上,承载着全球AI竞赛的关键——三星的工程师们正在1纳米尺度上重写内存技术的规则手册。
三星电子正在将其位于平泽和华城的部分NAND闪存生产线转为DRAM制造,即将投产的平泽Fab 4工厂将成为专用DRAM生产线-5。

这一战略调整背后,是全球AI基础设施迅速发展带来的DRAM需求激增,服务器客户甚至愿意为96GB和128GB DDR5内存模块支付高达70%的溢价-5。

三星的DRAM征程始于1983年,那时公司成功开发出韩国第一款64K DRAM芯片-10。
早期的三星在半导体领域并非领军者。当时全球DRAM市场被日本和美国企业主导,东芝、日立等日本企业一度抢下全球DRAM市场90%的份额-10。
转折点出现在美日贸易摩擦期间,三星看准时机,通过生产低成本DRAM产品迅速打开市场-10。相比日本企业专注于长寿命的大型机市场,三星将目光投向了正在兴起的微型计算机市场。
1993年,三星电子完成对日本企业的反超,从此开启了在内存领域的领跑时代-10。
四十年前的64Kb DRAM与今天的三星32Gb DDR5 DRAM相比,容量提高了惊人的50万倍-1。
如今,三星DRAM技术节点已经演进到1c纳米(约11-12纳米),这是10纳米级的第六代产品-3。与现行主流的1a(约14纳米)和1b(约12-13纳米)相比,1c具备更高密度与更低功耗。
这个技术节点对三星来说意义重大,计划将搭载在HBM4上-3。芯粒厚度也更薄,有利于在HBM4中堆叠更多层的内存颗粒,大幅提升容量与带宽密度-3。
三星在2024年底做出关键决定,对1c DRAM的设计进行部分修改,主要是在保持核心电路最小线宽的同时,放宽周边电路的线宽标准-5。
这一调整带来了显著效果,良率已经超过50%-3。良率提升意味着更低的成本和更高的产能,使三星在激烈的市场竞争中占据有利位置。
随着DRAM制程逼近物理极限,结构创新与材料突破已成为竞争关键-2。三星正在研发10纳米以下的新型晶体管,试图突破DRAM微缩的瓶颈。
三星先进技术研究院提出的“Cell-on-Peri”(CoP)架构代表了这一方向的重要突破-2。与传统架构不同,CoP将内存存储单元堆叠于周边电路之上,有效降低了高温堆叠制程中周边电路受损的风险-2。
更引人注目的是三星研发的新型晶体管,采用高耐热非晶氧化物半导体材料,可承受高达550摄氏度的高温制程-9。
这种晶体管采用垂直沟道结构,沟道长度缩小至100纳米-9。实验测试显示,其漏极电流劣化幅度极低,老化测试结果也显示出良好可靠性-2。
三星规划将这项技术导入10纳米以下的0a、0b世代DRAM制程-2。尽管目前仍处于研究阶段,但这显示了三星在先进DRAM技术节点上的长远布局。
三星的DRAM技术节点创新不仅体现在制程上,还体现在整体架构设计上。公司开发的12纳米级DDR5 DRAM就是一个典型例子。
这种先进技术使生产率提高了约20%,运行速度可达7.2Gbps-1。按照这个速度,两部30GB的超高清电影只需一秒即可处理完毕-1。
除了传统DRAM产品,三星还针对AI时代的需求开发了多种创新产品。2018年,公司推出了开创性的HBM-PIM(存储器内处理)解决方案-1。
这项技术通过在DRAM中嵌入数据计算功能,解决了内存带宽瓶颈问题,使性能提高了12倍,语音识别等特定功能的能效提高了4倍-1。
三星在DRAM技术节点的另一个创新是低功耗压缩附加内存模组(LPCAMM),这是一种基于LPDDR DRAM的模组产品-1。
与So-DIMM相比,LPCAMM的安装面积缩小60%,性能和能效分别提高50%和70%-1。这一创新为笔记本电脑、PC乃至数据中心等应用提供了更优的内存解决方案。
面对AI带来的DRAM需求激增,三星正在积极调整生产布局。公司计划将部分采用旧制程技术的产线升级或转用于先进DRAM生产-7。
位于韩国华城的DRAM第17产线正在推动制程转换,从DDR4转向14/16纳米等先进制程-6。同时,三星以平泽P4厂为主轴,自2025年下半年起进行大规模设备扩充投资-6。
三星甚至购入了5台全新的High-NA EUV光刻机,其中部分设备将专供存储事业部使用-5。High-NA EUV技术能实现更高的分辨率和更精细的电路图案,对于DRAM微缩至关重要。
三星的目标很明确:在竞争对手仍使用1b DRAM时,公司已决定采用1c DRAM制造HBM,希望通过领先一代的产品实现市场逆转-5。
这一战略的核心是通过大规模扩充产能,以1c DRAM重塑市场格局-5。
当AI数据中心的建设浪潮席卷全球,三星位于平泽的Fab 4工厂内,新的光刻机正在安装调试。这些机器将在未来几年内生产出数以百万计的1c纳米DRAM芯片,每一片都比指甲盖还小,却承载着全球AI运算的海量数据需求。
随着制程节点向10纳米以下推进,三星的工程师们正在实验室里测试能承受550摄氏度高温的新型晶体管,这些微观结构将决定下一代内存技术的形态。
三星DRAM技术节点的每一次跃进,都在重新定义数据存储与处理的边界。