实验室里，研究人员成功在晶圆上堆叠了300层硅材料，这项突破让曾经遥不可及的3D DRAM技术，一下子变得触手可及。
芯片制造商正面对一个残酷现实——传统DRAM的平面结构已经走到尽头。
随着制程工艺逼近1纳米，电流泄漏和信号干扰问题变得难以克服-1。三星、SK海力士等巨头早已悄悄布局下一代技术，他们发现了一个新方向：既然平面走不通，那就往高处发展。
传统DRAM的存储单元采用平坦化设计，每个单元由一个晶体管和一个电容器组成。这种结构在过去几十年里不断微缩，但现在已经触碰到物理极限-4。
在16纳米以下的DRAM制造中，工艺挑战变得异常严峻。存储单元面积缩小导致电容器存储电荷的能力下降，信号干扰却越来越强-1。
平面DRAM就像是在城市里盖平房，土地用完了就无法增加容量。这种二维扩展方式已经走到了尽头，尤其是在人工智能应用对内存带宽和容量需求激增的今天。
AI训练和推理需要快速访问海量数据，传统内存架构无法满足这种需求。内存带宽不足会导致计算单元“饿死”，即使有强大的算力也无法充分发挥-9。
3D DRAM的核心思路很简单：把平房改造成摩天大楼。通过垂直堆叠存储单元，在同样的芯片面积内集成更多存储单元-1。
这种架构创新带来了双重好处：既提高了存储密度，又缓解了制程微缩带来的问题。存储芯片开始“长高”而不是“缩小”。
3D DRAM的研发并非从零开始，它借鉴了3D NAND闪存的成功经验。3D NAND通过垂直堆叠存储单元，已经实现了从32层到300多层的跨越-7。
两家技术路径却有着本质差异。NAND闪存关注的是长期数据存储，而DRAM则需要极高的访问速度和数据保持能力-5。
行业内的突破性进展来自比利时微电子研究中心（IMEC）与根特大学的研究团队。他们在120毫米晶圆上成功生长出300层硅和硅锗交替层-1。
这项成果解决了堆叠过程中因晶格不匹配导致的位错问题，让3D DRAM离商业化应用更近一步。研究人员通过调整硅锗层中的锗含量和添加碳元素，缓解了堆叠压力-1。
与此同时，全球存储厂商正积极推进各自的3D DRAM方案。
三星开发了垂直通道晶体管（VCT）DRAM，SK海力士则专注于垂直栅极（VG）DRAM-1。美光公司的NVDRAM采用4F²架构，结合了铁电DRAM技术-1。
新兴企业NEO半导体提出了更激进的方案——3D X-DRAM。该公司推出了两款全新的3D X-DRAM单元设计：1T1C（单晶体管单电容）和3T0C（三晶体管零电容）-2。
NEO半导体估计，基于3D X-DRAM技术，能够生产出230层的128Gbit DRAM芯片，存储密度是当前DRAM的8倍-1。
存储市场正迎来一场“三重超级周期”。野村证券预测，DRAM、NAND和HBM的需求将在2026年同时爆发-3。
预计2026年全球存储市场规模将同比增长98%至4450亿美元，并在2027年扩大至5900亿美元-3。
AI服务器从训练向推理的转变，驱动了通用服务器、移动DRAM和高密度NAND产品的需求快速增长-6。
随着AI推理工作负载的增加，数据中心对高性能存储的需求激增，企业级固态硬盘（eSSD）需求预计将在2026年翻倍-3。
这种供需失衡导致DRAM和NAND的价格持续上涨。花旗银行报告指出，2026年DRAM供需比预计为-1.8%，NAND闪存供需比更为紧张，将达到-4.0%-6。
在全球3D DRAM竞赛中，中国企业面临独特机遇。与传统工艺不同，3D DRAM的制造过程减少了对先进光刻设备的依赖-1。
这一特点与中国当前的半导体产业发展环境高度契合。在关键设备研发方面，国内企业已经取得进展。中微公司开发出深宽比达到90：1的刻蚀设备，能够满足3D DRAM制造过程中对高精度刻蚀的需求-1。
国内存储厂商也开始布局3D DRAM相关技术。长鑫存储等企业已申请具有Xtacking架构的DRAM专利-1。
该架构采用三维晶圆混合键合工艺，包括形成阵列晶体管的第一晶圆和形成电容器结构的第二晶圆-1。
中国的芯片制造商在3D DRAM领域具有成为潜在颠覆者的可能性，因为国内企业有强烈动力开发不依赖先进光刻技术的3D技术-1。
3D DRAM的发展不仅仅是技术升级，更是计算架构变革的一部分。随着冯·诺依曼架构瓶颈日益明显，内存与计算分离的传统模式正在被重新思考-5。
近内存计算和内存内计算成为研究热点。将处理器尽可能靠近DRAM，可以减少数据传输延迟和功耗-5。
更进一步的尝试是存算一体架构，让存储单元同时具备计算能力，这有可能彻底改变计算模式-5。
铠侠公司的新技术展示了另一种可能性。他们研发的高度可堆叠氧化物-半导体沟道晶体管，将使高密度、低功耗3D DRAM的实际应用成为可能-8。
这项技术采用氧化物半导体作为沟道材料，具有低关断电流特性，预计可以降低刷新功耗-8。
存储芯片市场已经拉开新的竞争帷幕。随着各大厂商的3D DRAM路线图逐渐清晰，三星的VCT DRAM可能在两三年内面市；SK海力士展示的3D DRAM原型良率已达到56.1%-1。
实验室里那些堆叠到300层的硅片，正悄悄改变我们手中每一个电子设备的未来。当摩天大楼般的内存条真正进入市场时，人工智能的推理速度可能快如闪电，而你手机里的512GB内存，或许只是起点。
