电脑突然卡住,鼠标变成彩色圆圈不停旋转,你看着屏幕上未保存的文档,心中涌起一股熟悉的焦虑——这可能是你与DRAM最直接的情感连接。

那块被称为“内存”的长条电路板,藏着无数个比红细胞还小的存储单元,正在以每秒数十亿次的速度充电放电。


01 内存世界的两位老将

当你点开一个超大PDF文件时,电脑会先把部分数据从慢吞吞的硬盘搬到一处中转站,这就是DRAM在发挥作用。

DRAM的基本存储单元其实很简单:一个晶体管加一个小电容器-9。电容器负责存储电荷,有电代表1,没电代表0;晶体管则像个开关,控制读取和写入-9

但这种设计有个天然缺陷,电容器会漏电,所以DRAM必须定期刷新,每64毫秒就要把整个存储阵列检查一遍-9。正是这个“动态刷新”的特性,让它获得了“动态随机存取存储器”的名号。

与DRAM形成对比的是它的兄弟SRAM。SRAM不需要刷新,速度更快,但结构复杂得多——每个存储单元需要6个晶体管-9

这导致SRAM占用空间大,成本高昂,一般只用在CPU的高速缓存上-3

DRAM的制造成本可比SRAM便宜多了,有些数据甚至显示SRAM成本能高出上千倍-3。在追求大容量的战场上,DRAM凭借高密度和低成本稳稳占据主流内存市场。

02 市场变局与新玩家入场

最近几年,DRAM市场风云变幻,老牌霸主三星在2025年第二季度居然把第一的宝座让给了SK海力士,这是自1992年以来的首次-2

市场调研机构Omdia数据显示,SK海力士的DRAM市场份额已从第一季度的36.9%增长到第二季度的39.5%,同期三星则从34.4%下滑至33.3%-2

市场格局变化背后是技术路径的竞赛。AI浪潮催生了HBM需求,这玩意儿可是个吞晶圆的大户,各大厂都把资源往这儿倾斜-2

有意思的是,原本要被淘汰的DDR4内存,因为大厂停产导致供应短缺,价格飙升,如今又杀了个回马枪-2

更有趣的是,科研界已经提出了一种叫HRAM的新概念。这玩意儿基于氮化镓高电子迁移率晶体管,巧妙地利用了传统上被认为是“寄生”的空穴气体瞬态效应-1

单晶体管设计、非破坏性读取和相对较长的保持时间,让HRAM看起来很有潜力-1

03 DRAM老将的新烦恼

随着工艺进步,DRAM单元越来越小,电容器之间的干扰也愈发明显。最典型的问题就是“行锤攻击”,反复访问某行存储单元会导致相邻行的数据位翻转-7

这在安全领域可是个大隐患,想象一下,黑客可能通过特定访问模式就能改变你的数据。

能耗也是个大问题。DRAM现在已经占服务器总系统能耗的40%以上-10。这些电主要用来做两件事:一是定期刷新数据,二是来回搬运数据。

有研究表明,系统63%的功耗用于数据移动,只有17%用于实际计算-3

温度对DRAM的影响也不容忽视。温度越高,电容器漏电越快,需要的刷新频率就越高-10

为了解决这些问题,学术界提出了不少新思路。比如HaRMony框架,它把DRAM分成不同可靠性区域,让操作系统根据数据重要性分配存储位置,据说能节约17.7%的DRAM能耗-10

04 从同质化到定制化时代

AI需求不仅改变了市场格局,也改变了产品形态。HBM产品正从标准化走向定制化,像SK海力士这样的厂商已经开始为不同客户量身打造HBM产品-2

大厂们已经认识到,一刀切的内存方案行不通了。云服务提供商、AI芯片公司各有各的特殊需求,定制化HBM能更好地优化性能、功耗和面积-2

这种趋势在HRAM技术上也有体现,新型内存技术更注重与应用场景的深度结合。

与此同时,混合键合技术正在兴起。这种技术通过铜与铜的直接连接堆叠DRAM芯片,无需传统凸点结构,能显著缩小尺寸,提升能效和性能-2

三星和SK海力士都在积极推进这项技术用于下一代HBM产品。

05 未来内存的多元可能性

面对日益复杂的应用场景,单一类型的内存已经难以满足所有需求。未来的系统可能会同时采用多种DRAM技术-3

比如用HBM处理需要高带宽的任务,用DDR5提供大容量存储,用CXL扩展内存池-3

一些新兴概念也在探索中,比如内存计算,直接在内存中处理数据,减少来回搬运的开销-3。还有前面提到的HaRMony框架,通过软硬件协同设计,实现能耗与可靠性的平衡-10

有意思的是,DRAM行业可能正在进入所谓的“准超级循环”。传统上,DRAM行业每3-4年就会经历一次周期循环,但AI的持续需求可能打破这一规律,开启更长的增长周期-6


当三星重新调整DDR4停产计划-2,当SK海力士首次引进High NA EUV光刻机-2,当学术论文中HRAM的概念逐渐清晰-1,你手中那根看似平凡的内存条,背后正上演着一场关于技术、市场和人类需求的复杂博弈。

网友问题与解答

问:我是普通电脑用户,有必要关注这些DRAM技术细节吗?该怎么选内存条?

答:老铁,这问题问得实在!对普通用户来说,确实不需要钻研DRAM的晶体管级原理,但了解点基础知识能帮你少花冤枉钱。现在市面上DDR4和DDR5共存-2,选择时可不能光看代数。

如果你是日常办公、上网,其实DDR4够用了,价格还便宜些。但要是搞视频剪辑、大型游戏或AI应用,DDR5的高带宽优势就体现出来了-3

不过要注意,DDR5和DDR4的物理接口和协议不兼容,买了插不上就尴尬了-3。还有啊,最近DDR4因为大厂停产导致供应减少,价格不降反升-2,买的时候多比价。

品牌选择上,三星、SK海力士和美光确实是三大原厂,但很多内存条品牌用的都是它们的颗粒。普通用户选个靠谱品牌、合适频率、足够容量就行,不必过分追求极限参数。对了,如果你是笔记本电脑升级内存,一定要注意笔记本支持的最大容量和频率,别买回来用不了。

问:我是电子工程学生,最近在做项目,需要在SRAM和DRAM之间做选择,能给我些建议吗?

答:同学,这选择题可关键了!SRAM和DRAM区别可大了,选错会影响整个项目。先说SRAM,它速度快、接口简单,但占用面积大、成本高-4。如果你的项目需要高速缓存,或者存储量不大但要求快速访问,SRAM是首选-9

DRAM密度高、成本低,适合需要大容量的场景-3-8。但DRAM需要刷新电路,接口设计复杂-4。要是你的系统已经有内存控制器,用DRAM更经济实惠。

给你个实际数据,SRAM成本可能比DRAM高出上千倍-3,所以对成本敏感的项目要慎重考虑。还有一个折中方案是PSRAM,它本质上是DRAM,但有类似SRAM的接口-4,特别适合手持设备这种空间有限、需要低功耗的场景。

做决定前,一定要明确项目的核心需求:是速度优先,还是容量优先,或是成本优先?画个表格对比一下,做电子设计,权衡取舍是必修课。

问:看到文章提到AI推动DRAM发展,能具体说说这给我们行业带来什么机会吗?

答:这位朋友眼光独到!AI确实给DRAM行业带来了结构性变化。先说最直接的机会吧——HBM相关领域。随着AI模型越来越大,对高带宽内存的需求激增,SK海力士、三星和美光都在全力推进HBM技术-2

这不只是芯片设计的机会,还包括封装测试、散热解决方案、验证工具等整个产业链。

另一个机会是内存池化和CXL技术-3。随着数据中心规模扩大,如何高效利用内存资源成了大问题。内存池化能让多个服务器共享内存资源,提高利用率,这里面的软件、硬件和系统架构都有创新空间。

定制化也是大趋势。各大云服务商和AI公司都在定制自己的HBM-2,这意味着针对特定应用的内存优化方案有很大市场。新兴的HRAM技术-1和混合键合技术-2都需要大量研发人才。

对于从业者来说,现在掌握DDR5、HBM、先进封装等技术会很有竞争力。行业可能正进入“准超级循环”-6,未来五到十年都有增长潜力,特别是AI服务器、自动驾驶和边缘计算等新兴领域。