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中科院扔下重磅王炸!国产芯片四层堆叠技术突破成功,中国直接冲进全球第一梯队,这一

中科院扔下重磅王炸!国产芯片四层堆叠技术突破成功,中国直接冲进全球第一梯队,这一步迈得太关键了。
 
6月17号,中科院微电子所扔出一颗炸弹。
 
不是那种喊口号的新闻,是实打实的实验室成果——四层堆叠的3D DRAM存储单元,做出来了。
 
很多人第一反应可能是:叠四层有什么了不起的?NAND闪存都叠到两百多层了。
 
哎,这你就错了。完全不是一回事。
 
NAND堆叠就像叠纸杯,一层一层往上摞,结构简单,每层只管存数据就行。
 
DRAM堆叠呢?那是盖一栋智能大楼。每层不光要有存储单元,还要有控制逻辑,要通信、要同步、要散热、还要保证数据不串扰。
 
一个是堆纸杯,一个是盖带电梯带水管带电路的摩天大楼,难度差了好几个量级。
 
中科院这次干的,就是把IGZO材料做的2T0C存储单元,第一次从"平房"盖成了"四层楼"。
 
听不懂?没关系,我给你拆碎了说。
 
先讲IGZO。这东西全称叫铟镓锌氧化物,是一种半导体材料。它最大的特点是什么?漏电流极低。
 
传统DRAM用的硅基晶体管,漏电漏得厉害,数据只能保持几毫秒,就得不停刷新,耗电又麻烦。
 
IGZO呢?数据能保持几百秒,差了好几个数量级。简单说就是更省电、更持久,天生适合往上堆叠。
 
再讲2T0C。这是什么意思?两个晶体管,零个电容。
 
传统DRAM是1T1C结构,一个晶体管配一个电容。这套方案用了几十年,但电容这东西体积大,还不好往上叠。
 
2T0C就不一样了。不用电容,只需要两个小开关(晶体管)。楼层自然可以盖得更高、更密,成本还更低。
 
IGZO加2T0C,这对组合被业内认为是突破"存储墙"的关键路线。
 
什么是存储墙?就是现在AI芯片算力越来越强,但数据从内存搬到计算单元太慢了,瓶颈卡在存储上。
 
3D DRAM就能解决这个问题。它可以直接叠在逻辑芯片上面,计算和存储挨在一起,数据不用跑远路,带宽直接拉满。
 
这也是为什么全世界都在抢这条赛道。
 
三星已经在10a纳米原型里验证了IGZO材料,85度下数据保持75秒以上。计划2028年量产,2029到2030年正式进入3D DRAM时代。
 
SK海力士更激进,展示了五层堆叠的原型,但良率只有56.1%,也就是说做一百个有四十多个是坏的,离量产还远。
 
美光呢?攒了三十多项专利,还在技术积累阶段。
 
三家都在跑,但都还在实验室到量产的路上。
 
那中科院这次的成果,处于什么位置?
 
这么说吧,稳稳的全球第一梯队,而且位置还不差。
 
几个硬指标摆在这里。
 
第一,数据保持400秒。三星在85度下是75秒,中科院这个是400秒,差了五倍还多。当然测试条件可能不一样,但这个数字确实很亮眼。
 
第二,每个单元存3比特。传统DRAM一个单元只能存1比特,这个直接翻了三倍,存储密度大幅提升。
 
第三,单步多层堆叠方案。什么意思?以前做堆叠是一层一层建,建完一层再建下一层。中科院这个是一次成型,效率、成本、精度都不是一个量级。
 
更重要的是,这不是中科院一家在单打独斗。产业端早就跟上了。
 
长鑫存储之前已经展示了全球首个BEOL集成的多层DRAM架构,也是基于IGZO材料。BEOL是什么意思?就是后道工艺,说白了就是可以直接做在逻辑芯片上面,真正的存算一体。
 
紫光国芯更猛,他们的SeDRAM-P300四层堆叠DRAM芯片,去年11月就拿了"中国芯"年度重大创新突破产品奖,已经实现量产了。
 
很多人喜欢说中国芯片是"追赶者",这话放在传统DRAM领域没错。三星、SK海力士、美光三家垄断了全球95%以上的市场,中国确实在后面追。
 
但3D DRAM不一样。这是一条全新的赛道,大家起跑线差不了多少。
 
当然,也不能盲目乐观。
 
中科院这次展示的还是实验室成果,从实验室到晶圆厂大批量生产,中间还有很长的路要走。良率控制、成本控制、可靠性测试,每一道都是鬼门关。
 
三星、SK海力士在工程化、量产经验方面积累了几十年,这不是短期内能追平的。
 
但至少,方向对了,步子迈出去了。
 
而且你发现没有,最近中国芯片领域的好消息特别多,不是那种零零散散的,是成群结队来的。
 
这边中科院3D DRAM突破,那边华为提出"韬定律",讲逻辑折叠技术。长江存储的NAND闪存市场份额已经冲到全球第四,超过了美光。长电科技的先进封装也进入了第一梯队。
 
不是单点突破,是整条产业链在往上拱。
 
3D DRAM这个东西,说大了是下一代存储技术的核心,是AI时代的基础设施。说小了,就是芯片行业从"平面跑"变成"垂直跳"的一个转折点。
 
这条新赛道,大家站在同一起跑线上。
 
而中国,已经冲出去了。