人工智能数据中心如饥似渴地吞噬着内存芯片,全球存储巨头悄悄将筹码押在了一条名为“试产”的新赛道上。
半导体车间的净化等级堪比手术室,工程师们穿着特制防尘服,紧盯屏幕上跳动的参数,南亚科技实验室里正在进行的高密度先进DRAM技术验证,目标直指2026年的商业化突破-1。

距离这家台湾公司两千公里外的韩国,SK海力士的工程师正在调试新一代4F²垂直栅极平台,他们的技术路线图已经规划到了未来三十年-9。

AI服务器对内存的渴求简直像个无底洞。训练一个万亿参数的大型模型需要消耗高达10TB的内存容量,这得用上300颗传统DRAM芯片才能满足-6。
市场研究机构TrendForce的最新报告毫不掩饰地指出,AI应用需求增长让服务器对DRAM需求暴增,这波热潮导致DRAM晶圆厂面临产能紧缺-5。
全球存储行业正在经历从“够用就好”到“性能至上”的思维转变。传统DRAM的平面微缩技术,在制程推进到10纳米以下时,遇到了物理极限的硬墙-6。
芯片上的电容体积缩小到仅有10立方纳米,里面存储的电子数量还不到100个,数据保存时间从10毫秒缩短至1毫秒以内-6。
面对这样的技术困局,行业巨头们不约而同地把目光投向了一条新路径——DRAM试产。这事儿可没那么简单,从实验室样品到批量生产,中间隔着一条叫做“商业化”的鸿沟。
南亚科技正在这条路上加速冲刺,他们的定制化DRAM项目计划最快在2026年取得验证,预计在2026年底至2027年贡献实际业绩-1。
在AI内存的四大关键元素中,南亚科技已经完成了高密度先进DRAM技术部署-1。
真正的挑战在于另外三个环节:3D TSV硅通孔工艺与多芯片封装、HBM设计能力以及逻辑Base Die-1。他们正与伙伴公司一道推进TSV和封装技术,而HBM设计和逻辑制程Base Die则准备通过战略性投资与合作实现-1。
在比利时,微电子研究中心imec与根特大学的联合团队今年取得了突破,在300毫米硅晶圆上成功生长出120层硅/硅锗叠层结构-6。
这个数字打破了业界此前60层的纪录,更重要的是,他们通过碳元素掺杂技术解决了3D DRAM长期面临的“应力瓶颈”-6。
当技术研发在实验室里稳步推进时,市场上的供需天平已经严重倾斜。美光科技高管不久前发出预警,到2026年,DRAM市场仍将保持极度紧张,供需失衡将加剧-2。
原因明摆着,用于人工智能应用的高带宽内存所需的晶圆量,大约是标准DRAM的三倍左右-2。
虽然美光已经把大量产能转去生产HBM产品,可新建工厂的成本水涨船高,投产周期不断拉长,供应紧张的局面难以缓解-2。这种背景下,DRAM试产的成功与否,直接关系到企业能否抓住AI浪潮带来的历史机遇。
产业格局正在发生深刻变化。那个熟悉的存储市场——由三星、SK海力士和美光三大巨头主导的局面,可能会因为DRAM试产技术的突破而被改写。
有消息称,连电脑制造商华硕都在考虑自建DRAM生产线,最早可能在2026年付诸行动-7。虽然华硕后来澄清目前没有投入存储晶圆厂的计划,但这股趋势值得玩味-7。
面对这场技术竞赛,各大厂商的策略开始分化。SK海力士在最近的IEEE VLSI研讨会上,公布了未来30年的DRAM技术路线图-9。
他们计划将4F²垂直栅极平台和3D DRAM技术应用于10纳米级或以下的技术节点-9。
而imec团队则更加乐观,他们认为随着技术优化,3D DRAM有望在2030年成为AI与数据中心的主流存储技术-6。
一旦实现,训练一个2万亿参数的AI模型将不再需要600颗传统DRAM芯片,只需125颗3D DRAM就能搞定,体积缩小到四分之一,训练时间也能缩短70%-6。
从材料供应商到设备制造商,整个半导体产业链都在为这场变革做准备。应用材料公司已经推出了新一代外延设备,能够支持120层叠层生长,良率达到90%-6。
晶圆厂的无尘室里,机械臂精准地放置着硅片,光刻机发出微弱的嗡鸣。三星平泽的P4L厂区正在将部分产能从NAND闪存转向DRAM-5。
SK海力士则把清州工厂的部分空间转为HBM产线,同时新建M15X厂区增加DRAM生产-5。而美光受限于无尘室空间,正计划在美国扩产,并提升台湾台中厂的投产量-5。
当全球对AI服务器的投资像雪球一样越滚越大,DRAM试产的成败不仅关乎企业利润表上的数字,更决定着谁能在智能化浪潮中掌握核心资源的供给命脉。
网友提问1:现在的DRAM试产主要面临哪些技术门槛?普通消费者能从中得到什么实惠?
说实话,技术门槛真不少!首当其冲的就是那个“应力瓶颈”问题。你想啊,在硅晶圆上堆叠上百层硅和硅锗,不同材料的晶格常数差异会导致层间应力累积-6。imec团队发现,硅和硅锗的晶格差异能达到4%,叠层越多,应力越大-6。这会导致晶格缺陷密度呈指数级增长,良率直线下降。
不过他们找到了解决办法——加入少量碳元素作为“应力调节剂”,把位错密度降低了90%-6。还有热管理问题,堆叠层数多了,散热就成了大难题。工程师们得在芯片内部设计精巧的微型散热通道,这活儿精细得很!
对我们普通消费者来说,最直接的实惠就是未来AI设备会更强大、更便宜。举个例子,现在的AI手机运行大型模型时常常卡顿,部分原因就是内存带宽不足。等新一代DRAM试产成功并量产,你的手机可能同时运行多个AI应用都不卡顿。
还有啊,数据中心用了新型DRAM后,电力消耗能降下来,这部分节省的成本最终可能体现在云服务费用上。也许未来你租用AI算力会比现在便宜不少呢!
网友提问2:如果这些试产都成功了,会对全球存储市场造成什么冲击?现在该囤内存条吗?
市场冲击肯定会很显著!首先,存储三巨头(三星、SK海力士、美光)的垄断地位可能会被撼动-5。像南亚科这样的厂商如果试产成功,就能在高端市场分一杯羹-1。市场竞争加剧通常对消费者是好事,可能会带来更快的技术迭代和更合理的价格。
产品格局会变化。现在AI服务器抢走了大量高端DRAM产能,导致消费级产品供应紧张-2。试产成功后,产能增加可能会缓解这种紧张局面。不过要注意,新产能往往优先满足利润更高的数据中心市场,消费级产品可能还是要等一等。
至于囤内存条嘛...我个人觉得没必要!存储产品价格波动大,而且技术迭代快。现在囤的DDR4,过两年可能就被DDR5甚至新一代产品取代了。更重要的是,行业专家预测这波短缺是结构性的,不是靠囤货能解决的-8。
与其囤货,不如关注那些正在布局新技术路线的公司。比如SK海力士押注4F²垂直栅极平台,三星研究VCT垂直通道晶体管DRAM-9。这些技术突破可能会重塑整个行业格局。
网友提问3:终端厂商像华硕这样考虑自研DRAM,真的可行吗?这不是和专业存储厂商抢饭碗?
这个问题问得很实际!华硕自研DRAM的传闻虽然被官方澄清了-7,但背后反映出的行业趋势值得深思。从可行性角度看,挑战确实很大。建一座先进的DRAM工厂动辄需要数十亿甚至上百亿美元投资,而且从建厂到量产至少需要2年时间-7。
技术积累也不是一朝一夕能完成的,存储芯片设计制造涉及大量专有技术和专利壁垒。
但是,这种趋势也有其合理性。当供应链不稳定时,大厂寻求某种程度的自给自足是可以理解的。你看苹果自己设计芯片,特斯拉自研自动驾驶硬件,都是类似的逻辑。不过存储芯片的规模经济效应特别明显,自研自产可能只有销量极大的厂商才玩得起。
这不完全是和专业厂商抢饭碗,更多是一种供应链风险管理策略。实际上,即使华硕真的自产DRAM,初期也会优先保障自家产品使用-7,不太可能大规模外售。这和专业存储厂商的市场定位还是不同的。
长远来看,这种垂直整合趋势可能会改变产业分工模式。但短期内,专业存储厂商的技术积累和规模优势仍然难以撼动。毕竟,连imec和根特大学这样的研究机构都需要联合攻关,才能解决3D DRAM的材料瓶颈-6。