10月10日,长鑫存储在上海举行的第四届集成芯片和芯粒大会上宣布,其4F²DRAM架构研发取得关键进展,被外界视为国产存储在先进制程上的一次重要突破。

然而仅仅十几天后,美国存储巨头美光科技就给这一技术路线泼了冷水。

当地时间10月21日,美光总裁兼首席技术与产品官斯科特・德波尔在年度技术研讨会上表示,美光研究4F²架构已经约20年,也造出原型产品做过比较,但最终没有选择这条路。

一个刚宣布突破,一个却说此路难通,两家在DRAM微缩方向上的分歧,就此摆上了台面。

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我们要理解这场争论,得先弄清楚4F²到底是什么?

DRAM是服务器、电脑和手机里的运行内存,由晶体管控制读写、电容负责储存数据;4F²和6F²描述的是单个存储单元在晶圆上的平面占用面积,F代表工艺的最小特征尺寸。

理论上4F²单元占地更小,同样面积能塞下更多单元,不过这只是纸面上的推算,实际密度还受到电容、工艺等多重条件制约。长鑫的核心打法,是自研了一颗名为VSG(垂直包围栅)的晶体管,它把沟道竖起来、用栅极从四周包围,对电流的控制更强,从而缓解晶体管越做越小后漏电和短沟道效应的问题,同时竖放也节省了平面空间。

长鑫还在推进混合键合技术,计划2026年底推出融合4F²与混合键合的新一代DDR5 RDIMM服务器内存;

此前9月,长鑫第五代G5平台已经量产,单片晶圆的裸片产出较上一代提升至少50%。

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美光不认可的理由,恰恰落在“理论”和“实际”的差距上。

德波尔认为,4F²的制造复杂度和成本都更高,更关键的是,它在先进制程下存在难以克服的物理限制。他特别指出,部分关于4F²与6F²的比较带有误导性,因为决定DRAM存储密度的,并不只是单元的平面面积,还包括电容的尺寸和间距。

哪怕晶体管排得更紧凑,电容仍要保留足够的储电能力、满足读写要求;如果电容间距没法继续缩小,单纯把6F²换成4F²,未必能换来相应的密度收益。

在他看来,4F²在较早的工艺节点上可以实现,再往下微缩就会撞到物理天花板,最终行业还是要走向3DDRAM。

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基于这个判断,美光选择继续在6F²平面架构上深挖。

其路线图显示,1γ节点已经进入大规模量产,并首次在DRAM工艺中引入EUV极紫外光刻;下一代1δ节点预计2027年下半年进入量产爬坡,位密度比前代提升20%以上,并针对HBM5、垂直HBM和垂直边缘推理内存做优化;

更远的1ε节点计划采用晶圆键合,后续1ζ节点则探索高数值孔径EUV和新材料。3DDRAM也被纳入研发,与平面微缩同步推进,《日经亚洲》援引德波尔的话称,3DDRAM将采用完全垂直的结构,电容方向也会改变,只是美光尚未给出明确量产时间。

在更高价值的产品线上,美光称HBM4已进入高量产,计划2027年起陆续推进HBM4E到HBM6,NAND下一代Gen11堆叠将超过400层、2027年下半年量产爬坡。

说到底,4F²与6F²之争没有标准答案,最终要靠量产的良率、成本和性能来投票。美光的判断来自20年试错,长鑫的突破则是在先进设备受限下另辟蹊径。

对长鑫而言,真正的考验是年底那批DDR5 RDIMM能否稳定量产、能否被服务器客户接受。路线图谁都能画,能把产品大批量、低成本做出来,才是存储行业的硬实力。