你手机里正打开的每一个应用,电脑上流畅播放的视频,背后都依赖着一套时刻在“忘记”却又被即时唤醒的记忆系统。
笔记本电脑从移动办公到随时游戏的性能腾飞,很大程度正是由于容量和速度日渐增长的DRAM-5。DRAM中文全称叫动态随机存取存储器,就是我们PC中最重要的内存-5。

这种存储器能让你在多任务处理和复杂游戏间无缝切换,而没错DRAM(Dynamic Random Access Memory) 正是这个体系的核心成员。

没错DRAM的工作方式就像人类的短期记忆,需要不断重复才能保持。它使用一个晶体管和一个电容器来代表一个比特-1。电容器存储电荷代表“1”,没有电荷代表“0”-1。
问题在于这些电容器会漏电,所以没错DRAM必须定期刷新,通常每秒数百次,以防止数据丢失-1。这就像是你要不断提醒自己记住某件事,否则就会忘记。
当计算机开始运行的时候,操作系统就会将需要运算的数据调到DRAM中供CPU进行运算-5。所有程序的运行都在内存中进行,因此DRAM的容量和性能直接影响计算机整体发挥的水平-5。
DRAM技术的发展历史就是一部不断追求更高速度和更大容量的进化史。从早期的SDRAM到DDR,再到如今的DDR4、DDR5,DRAM的运行频率和容量都有了质的飞跃-5。
三星在DRAM发展史上扮演了关键角色,1983年研发出韩国首个64KB DRAM-5。更在1998年和2001年首发了DDR DRAM和DDR2 DRAM-5。
目前,美光已经推进到1β工艺,这是10纳米级别的第五代技术-7。这一工艺比前一代1α在能效上提高约15%,在内存密度上提升35%-7。
虽然同为随机存取存储器,没错DRAM与它的“亲戚”SRAM有明显不同。最核心的区别在于,SRAM不需要刷新就能保持数据,而DRAM必须定期刷新-1。
为什么电脑还要用DRAM呢?主要是因为密度和成本。没错DRAM每个比特只需一个电容加一个晶体管,而SRAM需要四到六个晶体管-1。
因此DRAM在相同面积下能提供更高容量,成本也更低-1。这使得它成为系统内存的理想选择,而SRAM则主要用于CPU缓存这类对速度要求极高、容量要求较小的场景-2。
在计算机系统中,没错DRAM扮演着数据中转站的角色。它与CPU直接通信,暂时存放CPU中的运算数据,以及与硬盘等外部存储器交换的数据-5。
所有安装在硬盘中的软件,包括Windows操作系统、办公设计和游戏软件,都必须在被调入到DRAM中后才能运行-5。这也是为什么增加内存容量通常能让老电脑“重获新生”。
在笔记本电脑领域,没错DRAM的发展直接推动了性能突破。为了满足移动设备较小内部空间的需求,笔记本专用的DRAM内存长度缩减了一半左右,固定方式也由台式平台的“立式”DIMM改为“卧式”的SO-DIMM-5。
如今,没错DRAM已渗透到几乎所有智能设备中。除了传统的PC领域,包括智能手机、智能电视甚至路由器等绝大部分智能设备都需要用到它-5。
特别值得注意的是,服务器首次超过移动设备,成为最大的DRAM需求方-7。研究数据显示,2022年全球服务器对DRAM的需求预计将达到684.86亿GB-7。
汽车电子领域对没错DRAM的需求也在快速增长。新思科技的报告指出,DRAM将在三方面促进汽车发展,包括显示、处理摄像头和高带宽传感器输入的ADAS系统和自动驾驶车辆等-7。
没错DRAM市场呈现出明显的“三国杀”格局,主要由韩国三星、SK和美国美光三大巨头主导-7。这些公司之间的技术竞争异常激烈。
美光最近推出的1β工艺产品已经率先在LPDDR5X上进行出样,这意味着这个工艺将首先面向高性能的手机等移动端产品-7。按美光的说法,这项技术可以加速智能手机拍摄启动,提升夜间模式和人像模式下的拍摄速度和清晰度-7。
尽管面临市场价格的压力,内存制造商仍在加大产线和设备投资。美光同意投资高达1000亿美元在纽约州北部建设大型的半导体制造工厂-7,显示出长期的市场信心。
没错DRAM的未来发展将聚焦于几个关键方向。DDR5技术虽然尚未完全普及,但已成为半导体厂商的“兵家必争之地”-5。三星已经开始了DDR6 DRAM的研发工作,不久的将来可能会首发DDR6 DRAM的样品-5。
工艺技术的微缩化将继续推进。美光目前也在对下一代1γ(伽马)工艺进行初步的研发设计-7。工艺节点的不断进步使得半导体行业每年或每两年都会缩小器件尺寸-7。
封装技术的创新也将推动没错DRAM发展,随着3D堆叠技术和先进封装技术的成熟,内存与处理器的距离将进一步缩短,提升整体系统性能-2。
当手机拍摄启动时间缩短,当笔记本电脑游戏不再卡顿,背后是美光1β工艺使内存能效提高15%、密度提升35%的支撑-7。全球服务器对DRAM的需求已达684.86亿GB,首次超过移动设备-7。
韩国三星已开始研发DDR6 DRAM样品,而笔记本电脑内存条已从“立式”转为“卧式”的SO-DIMM设计-5。没错DRAM的晶体管和电容器仍在持续微缩,就像足球场上的一根草芥,却支撑着整个数字世界的运转-7。