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~~8层堆叠+逆天省电黑科技曝光,内存条要开启3D狂飙模式了!
哎哟我去,家人们!还记得去年内存圈那个大新闻不?就是铠侠(Kioxia)在IEDM(国际电子器件大会,搞硬件的顶级武林大会)上秀了一手叫 OCTRAM 的神技,用氧化物半导体(不是咱平常用的硅!)做晶体管搞内存,当时就惊掉一堆下巴。这不,才过一年,2025年12月14号,在美国旧金山开的这届IEDM上,铠侠又双叒叕放大招了!这次直接整了个能玩命堆叠的核心技术,把3D DRAM(三维动态随机存取存储器)这玩意儿从PPT拉进现实,而且主打一个“高密度”塞得多、“低功耗”省电狠”!AI服务器、物联网设备这些电老虎,怕不是要笑醒?
先唠唠为啥这事儿贼重要?背景得整明白!
现在不是AI大模型满天飞嘛,啥ChatGPT、Sora、Claude的,训练它们、让它们跑起来,那得吞掉海了去的数据!这就对内存(DRAM)提出了俩要命的要求:容量得贼大(装更多数据)、功耗得贼低(省电省钱,机房空调不用那么拼命)。但问题来了,传统DRAM用的是单晶硅做晶体管的沟道材料(就是电流走的通道),这玩意儿吧,想把内存单元(cell)做得更小、塞得更密,已经快摸到物理天花板了!眼瞅着“平面摊大饼”的路子走不通了,大佬们一拍脑袋:咱往上堆啊!玩3D叠叠乐!
理想很丰满,现实... 硅它不答应啊!
想玩3D堆叠?用传统的硅材料?呵呵,麻烦大了!首先,成本直接起飞!在垂直方向一层层堆硅,那工艺复杂得让人头秃,良品率还不好说,造出来怕不是天价?其次,更扎心的是功耗问题!DRAM有个特性叫“刷新”(Refresh),得定期给电容充电,不然数据就丢了。内存容量越大,要刷新的单元就越多,这电费账单... 老板看了血压都得飙升!简单说,用硅搞3D堆叠,容量是上去了,但成本和功耗也跟着坐火箭,这不白忙活嘛!
于是乎,铠侠的“省电妖精”氧化物半导体,闪亮登场!
去年(2024年)IEDM,铠侠就掏出了 OCTRAM 技术(全称是 Oxide-Channel Transistor RAM,氧化物半导体沟道晶体管内存)。核心思想就一个:用氧化物半导体(比如他们用的 InGaZnO)代替硅来做晶体管的沟道! 这玩意儿有个逆天特性——关断电流(Off-current)超超超低! 低到什么程度?咱们接着唠。
今年(2025年)的究极进化:堆叠!堆叠!还是TMD堆叠!
去年是单层OCTRAM秀肌肉,今年直接开整多层!铠侠这次亮出的,是能让OCTRAM实现高度堆叠的核心技术。怎么个堆法?他们搞了个骚操作:
“夹心饼干”基底: 先整出一层成熟的氧化硅(SiO₂) 和一层氮化硅(SiN) ,像夹心饼干一样叠好。
“狸猫换太子”: 然后,把中间那层氮化硅(SiN) 的区域,用氧化物半导体(InGaZnO) 给替换掉!这一步是关键!
躺着也能赢: 这么一替换,神奇的事情发生了——水平方向排列的晶体管沟道层,同时、垂直地形成了! 也就是说,一次操作,直接搞定了垂直堆叠需要的多层结构基础!
结构再精修: 他们还设计了一种全新的3D内存单元结构,专门用来搞定垂直方向上的间距缩放问题(就是把层与层之间压得更紧,塞更多层)。
这波操作有多牛?直接戳中痛点!
成本?降降降! 用的都是成熟工艺(氧化硅、氮化硅),替换步骤听着也靠谱,比起在硅上硬堆3D那套复杂工艺,这方案明显更接地气,有望把3D堆叠的成本打下来!
省电?省到姥姥家! 前面说了,氧化物半导体(InGaZnO)天生“关断电流”低到离谱。这意味着啥?意味着内存单元漏电少啊!漏电少,需要“刷新”的次数就能减少,或者刷新间隔能拉长。容量堆再大,刷新功耗也不会按比例暴涨!这才是真正的省电黑科技!
实测数据炸裂!真不是吹牛!
铠侠可不是光画PPT,人家真刀真枪测出来了:
电流猛男: 通过这个置换工艺做出来的水平晶体管,导通电流(On-current)超过30微安(30μA),性能杠杠的,干活儿不含糊。
省电妖精本妖: 关断电流(Off-current)低于1aA(attoampere,阿托安培)! 1aA是啥概念?是 10的负18次方安培(10^-18 A)!一亿亿分之一安培!这漏电水平,简直低到尘埃里,省电效果逆天!
套娃成功! 最狠的是,他们成功做出了8层堆叠的水平晶体管结构,并且确认了在这个8层“套娃”里,每一层的晶体管都能正常工作! 8层验证,这离实用化可就不远了!
唠在最后:未来已来,内存要变天?
铠侠这波操作,等于是给高密度、低功耗的3D DRAM铺了一条贼亮堂的大道。用氧化物半导体玩堆叠,既解决了传统硅堆叠的成本和功耗噩梦,又通过创新的置换工艺和结构设计,把多层堆叠变成了现实。这技术要真落地了,最开心的肯定是那些被AI服务器天价电费单愁秃头的科技巨头们,还有各种靠电池续命的物联网小设备。铠侠说了,他们还会继续猛攻这个方向,争取早日让这黑科技走出实验室,真正装进咱们的手机、电脑、服务器里!内存条的未来,怕不是真要开启3D狂飙模式了?咱们拭目以待!
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