三星工厂里一片12英寸晶圆被切割成数千个内存芯片,这些采用12纳米工艺的DRAM正悄悄改变着全球数据中心和AI计算的能源消耗图景。
三星电子在2023年实现12纳米级DRAM的量产,这一技术突破的关键在于采用了新型高介电材料,成功增加电池电容并改进了关键电路特性-1。

相比上一代产品,功耗降低了惊人的23%-1。这意味着一个大型数据中心如果全面采用这项技术,每年节省的电力可能相当于一个小型城市的居民用电量。

三星在2022年底宣布成功开发首款采用12纳米级工艺的16Gb DDR5 DRAM-1。内存行业这一刻迎来了转折点,半导体制程工艺从此步入新阶段。
这种新工艺的核心突破是使用新型高介电材料增加电池电容,结合先进的多层极紫外光刻技术-1。技术上,三星12纳米级DRAM实现了业界最高的DDR5裸晶密度,使晶圆生产率提升20%-1。
对消费者来说这意味着什么?更简单说,同样大小的晶圆现在能生产出更多的内存芯片,这种效率提升最终会反映在产品价格和供应量上。
速度与能效是12纳米DRAM最引人注目的两大优势。采用DDR5最新标准,这款内存传输速度可达7.2Gbps,相当于一秒处理两部30GB的超高清电影-1。
更令人印象深刻的是能效表现,相比上一代产品功耗降低约23%-1。这一数字在全球数据中心追求可持续发展的背景下显得尤为珍贵。
2024年底,三星进一步推出了32Gb DDR5 DRAM,单片容量翻倍-3。这不仅意味着更大的内存容量,更代表着在相同封装尺寸下,现在可以实现更高密度内存模组。
与传统内存模组相比,12纳米工艺的DRAM在封装设计上实现了突破性创新。使用新开发的32Gb颗粒,无需硅通孔工艺也能生产128GB内存模组-3。
这一创新使128GB内存模组的功耗进一步降低约10%-3。对企业级应用来说,这意味着更低的运营成本和更小的碳足迹。
通过优化封装设计,三星的12纳米DRAM为1TB内存模组的实现奠定了技术基础-3。这一容量将为AI训练和大数据分析提供前所未有的内存支持。
就在三星推进12纳米DRAM量产的同时,竞争对手也在积极布局类似工艺。美光在2025年宣布推出基于第六代10纳米级制程的LPDDR5x DRAM,其特征尺寸约为11到12纳米-5。
美光的这款产品被命名为1γ节点,是该公司首款采用极紫外光刻技术的移动内存解决方案-5。它可实现业界领先的10.7Gbps数据传输速率,同时相比上代产品节省20%功耗-5。
竞争不仅限于技术参数,还体现在产品形态上。美光将其1γ节点LPDDR5x设计为0.61毫米的超薄封装,比上一代降低14%厚度-5,这为折叠屏和超薄智能手机提供了更多设计空间。
根据行业路线图预测,到2030年,DRAM工艺将推进至D0a和D0b等更先进节点-2。这意味着目前12纳米级的工艺只是DRAM微缩进程中的一个中间站。
随着工艺进步,三星正在改进已量产一年多的“D1b”DRAM设计-7。这种对已成熟产品进行设计调整的情况在半导体行业中并不常见,反映出技术进步的速度之快。
同时,三星还启动了名为“D1b-p”的新开发项目,专注于提高电源效率和热管理-7。这表明未来DRAM的发展将更加注重能效和热控制,特别是在AI计算和高性能计算应用中。
当三星宣布已开始量产12纳米级32Gb DDR5 DRAM时,内存颗粒封装线上工人小心翼翼地将这些芯片放入防静电托盘-3。这些采用多层极紫外光刻技术的产品晶圆生产率提高了20%-6。
全球各大数据中心开始测试这些新型内存模块,它们功耗降低约23%,在一秒钟内可处理高达60GB数据-6。行业正在期待一个更高效的数字未来,而这一切的基础,正是一片片12纳米级的DRAM芯片。
网友问题与回复网友甲: 我是个普通电脑用户,不太懂技术参数。我想知道12纳米DRAM对我日常使用电脑有什么实际影响?值不值得为此多花钱?
回复: 这是个非常实际的问题!简单说,12纳米DRAM对你日常使用的影响主要体现在这几个方面:电脑会更加省电,特别是笔记本电脑的电池续航可能会有所提升;程序运行会更流畅,特别是同时打开多个应用或浏览器标签页时;电脑发热量可能会降低,因为功耗减少了约23%-1。
不过要不要多花钱,得看具体情况。如果你现在的电脑已经足够使用,可能不需要专门升级。但如果你正计划购买新电脑,特别是用于游戏、视频编辑或大型软件开发,那么选择搭载12纳米DRAM的设备会是明智的选择。这项技术最初会主要面向高端产品,但预计一两年后会逐渐普及到中端市场。
网友乙: 我注意到三星和美光都在推12纳米级别的DRAM,它们的产品有什么区别?哪个更先进?
回复: 你观察得很仔细!三星和美光在12纳米级别DRAM上确实有一些区别。三星主要聚焦于DDR5产品,面向服务器、数据中心和高端桌面市场-1-3;而美光则同时推进LPDDR5X产品,主要面向移动设备-5。
从技术参数看,三星的DDR5速度可达7.2Gbps-1,美光的LPDDR5X则达到10.7Gbps-5——但要注意这是不同类型内存的比较。哪个更先进其实取决于应用场景:对智能手机,美光的超薄设计(0.61毫米)更有优势-5;对服务器,三星的32Gb高密度芯片可能更适合-3。
实际上,这种竞争对消费者是好事,它促使两家公司不断创新,最终我们都将获得更优质的产品。
网友丙: 我看到文章提到12纳米DRAM有助于可持续发展,具体是怎么帮助减少碳足迹的?这个环保贡献到底有多大?
回复: 这个问题很有意义!12纳米DRAM通过两方面帮助减少碳足迹:直接降低功耗和间接减少设备数量。相比上一代产品,功耗降低约23%-1。对于大型数据中心来说,这意味着巨大的电力节约。
我们做个简单计算:假设一个数据中心使用10万条内存,每条内存节省1瓦特功耗,一年就能节省约876,000度电。这相当于减少约600吨二氧化碳排放,或者种植3万棵树一年的碳吸收量。由于单条内存容量增加(三星已推出32Gb产品)-3,完成相同计算任务可能需要更少的服务器,进一步减少了电子废物和制造过程中的碳排放。
虽然单个内存模块的环保贡献看似微小,但考虑到全球数以亿计的设备,12纳米DRAM的环保潜力确实不容小觑,这也是全球IT企业越来越重视这项技术的原因之一。