10月10日，长鑫存储总裁曹堪宇宣布4F² DRAM架构研发取得关键进展，相关产品预计于年底推出。
海外资本市场倍感恐惧。
消息传出后的第一个交易日，韩国KOSPI指数暴跌5.46%，SK海力士重挫10.09%，三星下跌7.39%，拖累大盘一度下滑至5950点。美股芯片板块亦全线走低，费城半导体指数下跌2.7%，美光跌超4%，闪迪跌超6%。
长鑫科技总裁曹堪宇博士在发表演讲 / 图源：集成芯片和芯粒大会
多家存储巨头大惊失色，并不算反应过度。长鑫的4F²架构意味着更小的面积、更高的密度、更低的成本，而且更快的落地。同样是DRAM的4F²架构，市占率第一的三星目标是2028年量产，市占率第二的SK海力士时间未定。
一旦长鑫在今年年底量产4F²架构产品，则意味着“领先三星两年”。这彻底动摇了整个西方“围堵中国”的信念——没有极紫外光刻机，中国存储制造商很难突破某个发展水平。
而且，虽然此款产品面向企业级服务器，但依照规律，新技术必然向低功耗移动端、桌面端“下移”；配合今年9月长鑫量产的LPDDR5X，新一波国产旗舰手机、笔记本电脑可能最快于明年春天“降价”。
新架构，何意味
长鑫的一举一动，已经对全球股市产生“举足轻重”的影响。
此番发布4F² DRAM架构，韩国两家巨头股价同时下跌，带动大盘收跌6000点出头。而长鑫科技7月27日上市时，韩国股市受波及也跌至6000点；美股费城半导体指数跌幅超过5%。
上市两个多月以来，长鑫以3.2万亿元市值，稳居中国A股及科创板市值第一名的宝座，也坐稳了中国第一、全球第四DRAM厂商的位置。
10月10日上海第四届集成芯片和芯粒大会曝光的4F² DRAM架构，在DRAM市场上掀起了一股“结构革命”。
从8F²单元（测量4F×2F）到具有对角晶体管定位的6F²单元的演变 / 图源：《2024年下一代DRAM：聚焦HBM与3D DRAM》
DRAM的每个存储单元，都由一个晶体管和一个电容器组成。F代表光刻工艺实现的最小线宽。在当下6F²时代，每个存储单元具有相当于6个小方格的面积，晶体管沟道呈水平排列。
到4F²时代，存储单元相当于4个方格的面积，晶体管被“竖”了起来，电流沿垂直方向流动。每个存储单元的面积缩小约三分之一，同样大小的芯片便能够存储更多数据。
每个方格的大小，取决于电路布线的宽度，也叫线宽——如果用粗铅笔而不是细铅笔画出同样的方格，最终的图形面积就会更大。
按照三星的线路图，它的4F²线宽用的是10纳米及以下工艺，2028年量产，这属于业界线宽最细的工艺。SK海力士在2025年的学术会议上，也公布了类似计划，但未公布时间表。
4F²与6F²单元面积对比示意图
要缩小线宽，就需要使用极紫外光刻设备，全球只有荷兰阿斯麦能够制造，而长鑫存储因美国制裁无法购买。作为替代方案，长鑫使用的是上一代的深紫外光刻设备，通过改变存储单元的结构来达成目标——每片晶圆生产更多的芯片。
当然，在逻辑芯片和闪存领域，把晶体管竖起来的办法早已实现。长鑫此次引发行业震荡，是因为DRAM领域一直并未达成真正的“垂直堆叠”技术。
而且，FinFET（鳍式场效应晶体管） 和GAA（环绕栅极晶体管），其沟道虽然是竖起来的，但电流的源极和漏极在平面上依然是横向排列的。
FinFET（鳍式场效应晶体管） 和GAA（环绕栅极晶体管）运作对比图 / AI制图（诺言）
长鑫的4F²垂直环绕栅极晶体管（VSG）是真正的“柱状”结构。电流的源极在最底下，漏极在最顶上，VSG的栅极从四周完整包裹竖立的硅沟道，把晶体管的面积缩小了三分之一。
因此，在不能把“线”画得更细的情况下，长鑫通过改变空间几何结构，节省了芯片的物理面积。
不满足于“跟随”
使用4F²架构的首发产品是DDR5 RDIMM，即企业级服务器内存。长鑫的这一决定蕴含了商业、技术以及“战略”考量。
新架构可能带来发热集中、芯片厚度微增的问题，而服务器机房拥有全天候的高功率空调或先进液冷系统，且机箱空间宽敞，器件彼此之间可以拉开距离，不用过于担心散热。如果首发的是智能手机用的LPDDR，现阶段的工艺不太容易满足手机对超低功耗和纤薄体积的要求。
过去一年多，企业级存储芯片的价格涨幅超过普通消费级内存条，前者的涨幅约420%—530%，后者的涨幅约为370%—485%，而且前者卖得本来也更贵。长鑫首选利润丰厚的产品，可以更快回笼资金，赚取高额利润，从而反哺这条技术路线，为未来消费级产品的降价“打底”。
新一代信息技术和新能源展区长鑫存储展台拍摄的LPDDR6芯片 /新华社记者常能嘉 摄
企业级用户精打细算，非常看重“性价比”，对成本也更敏感。如果长鑫的DDR5 RDIMM性能达标，价格又低于三星、SK海力士的产品，客户会很愿意大规模采购，利于长鑫抢占市场份额。
再者，全球科技竞争的焦点是AI算力和数据中心，服务器内存是最重要的核心部件之一。
美国及其盟友不仅禁止GPU和内存出口中国，也计划禁止进口中国光模块，也就是说，AI数据中心里的重要部件迟早都得“选边站”，自己没有的也很难求别人卖给你。
长鑫的DDR5 RDIMM可以配合国产AI芯片如华为昇腾系列，组成算力中心，避免海外产品的禁运，保障产业链安全。
华为昇腾采用NPO的超节点
也必须看到，服务器内存也不是好做的。
服务器内存要7X24小时不间断运行，还要满足不同厂商的CPU和主板兼容性测试。这本来就是存储行业壁垒最高的血腥战场，长期由三星、SK海力士和美光把持。
长鑫选择“正面攻城”，相当于宣告天下，自己已经不满足于消费市场的“跟随者”角色。
理想与变通
冲击4F²，长鑫花了至少10年。
自2016年成立之初，长鑫便将4F²架构作为突破的核心方向，围绕该方向，已经公开了超过300件专利族（Patent Families）。在4F² 相关的专利申请数量和储备上，长鑫不仅在国内拔得头筹，也已经超越了海外竞争对手。
今年以来，长鑫连续完成多次突破：8月底宣布最新一代低功耗内存LPDDR6量产，成为业内较早量产LPDDR6的厂商；9月在世界制造业大会上宣布第五代DRAM技术平台（G5）实现量产，依托四重曝光技术将内存阵列有源区半间距微缩至11.95纳米。
长鑫存储LPDDR6产品宣传海报 / 图源：长鑫科技
7月下旬上市后，长鑫也有了更加充足的资金招兵买马。
9月28日，长鑫宣布合计349亿元的研发与扩产计划。其中技术研发项目投资241亿元，存储器晶圆后道测试基地二期投资108亿元。
根据市场研究机构Counterpoint Research的数据，长鑫在全球DRAM市场的份额从2025年第二季度的4%，上升至2026年第二季度的10%。如果通过改变设计来弥补设备限制的办法奏效，DRAM供应量可能会比预期更快增长。
不过，在AI芯片的高带宽内存（HBM）领域，长鑫与领先企业之间仍存在较大差距。美国半导体分析机构SemiAnalysis在7月的分析中指出，长鑫尚未将其8层HBM3的良率提升至行业水平。
长鑫存储 / 图源：新华社发（葛传红摄）
然而，长鑫先凭DRAM攻城掠地，三星和SK海力士也很难不受影响。
无论如何，长鑫和其他中国顶尖芯片公司的实践十分相像，即绝不因没有极紫外光刻机而放弃探索，在实现理想的过程中不断变通，直到很大程度上实现理想。
首图来源于长鑫科技；封面图为AI制图（诺言）
作者 |荣智慧
编辑 | 向现
值班主编 | 张来
排版 | 诺言
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