内存条也能“X3D”,这新技术让容量十倍暴增

起猛了 XDM,最近小忆刷到一条科技新闻:

一家专注于存储芯片技术的美国公司公布了自家全新 3D X-DRAM 技术,号称有望将内存容量提高到现阶段的 10 倍。

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我直接好家伙!

以 v-color(全何)刚刚推出的业界首款 DDR5 OC RDIMM RGB 内存,单条 64GB 套条 512GB(64GBx8)为例。

翻个 10 倍也就是单条 640GB,套条 5120GB。

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这还要啥硬盘啊,以后直接内存条常驻操作系统+3A 大作得了。

本着吃瓜不嫌事儿大的道理,小忆专门去扒了扒,发现这事儿好像确实有点东西。

具体怎么个事儿咱们不妨往下瞧瞧!

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关注 PC 数码领域的小伙伴儿想必都有所发现,目前存储芯片领域已正式拥抱 “3D 堆叠”技术时代。

自三星 2013 推出首款 3D NAND 产品后,SSD 固态硬盘便开始进入到由 2D NAND 到 3D NAND 的全面爆发时期。

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相比过去的平面 2D 排布结构,3D NAND 可通过垂直结构多层堆叠存储单元。

例如三星公布的最新第十代 3D NAND 技术堆叠层数已突破 400 层。

这也就意味着,在相同的闪存芯片面积内,使用 3D NAND 技术的它可提供远胜于 2D NAND 的存储容量和数据密度,同时还能降低成本。

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在这些堪称「妖孽」级优势加持下,以致于目前甭管国内还是国外,主流 SSD 闪存皆已采用 3D NAND 技术。

除了 NAND,就连「外星产物」CPU 高速缓存也已经开始用上 3D 堆叠技术。

隔壁 AMD X3D CPU 连忙举手表示:这题我会啊,要不全靠这哥们,能有我起飞的今天?

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不过别看 3D 堆叠技术正各种大展拳脚,咱们存储领域重要 C 位「内存条」却迟迟不见跟进。

DRAM 技术摸爬滚打了这么些年,2025 年最新 DDR5 内存仍挣扎在 2D 封装层面。

讲道理,这多少有些让人难绷了。

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那么问题到底出在哪儿呢?

这其实主要在于技术难度和市场需求上。

首先,DRAM 的进步一直依赖于缩放工艺,随着制程工艺提升,可不断缩小存储单元尺寸,从而在芯片单位面积上带来更高存储密度和容量。

即便是在 DDR3 时代就已经出现了单条 16G 甚至 32G 内存条。

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这样的容量放在当下依然足够满足大多数用户需求。

因此,需求的放缓让 DRAM 并不迫切寻求技术上的突破。

其次是技术上,DRAM 芯片由于不断寻求制程工艺极限,存储单元及电路设计精密且复杂。

在 2D 单层排列上虽说已非常成熟,但迈向 3D 多层分布过程中仍有诸多困难正待突破。

也就是说实现起来并没有想象中那么容易。

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不过好消息是,对于 3D DRAM 技术咱们也并非毫无进展。

例如目前用在AI计算、高性能图像处理领域的 HBM 内存已经通过 3D 技术实现了多个 DRAM 芯片的垂直堆叠。

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当然,这种多个芯片堆叠的方式不同于 3D NAND 那样存储单元层面的真 3D 堆叠。

称之为 2.5D 倒更为合适。

直到最近 NEO Semiconductor‌ 公布的 3D X-DRAM,这才让我们发现了一丝满血 3D DRAM 影子。

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简单来说,这一技术包含两类设计——1T1C 和 3T0C。

其中,1T1C 由 1 个电容器和 1 个晶体管构成存储基本单元,然后通过类似于隔壁闪存的 3D NAND 方式进行堆叠。

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3D X-DRAM 1T1C 示意图

以此来提高 DRAM 芯片存储密度、容量,并降低成本。

同时,在存储单元间还引入了 IGZO(铟镓锌氧化物)沟道来增强数据保留能力(防止电子泄露)。

根据 NEO 称,这些操作可让 DRAM 单元读写延迟降至 10 纳秒,且保留时间超过 9 分钟。

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这两项指标都要明显领先于目前 DRAM 芯片水平。

而 3T0C 则采用三个具有 IGZO 通道的晶体管(写入晶体管、读取晶体管和存储晶体管)设计。

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3D X-DRAM 3T0C 示意图

其最终同样采用类 3D NAND 方式进行堆叠。

总结来说,这两种设计除延迟、保留时间上的优势外,更重要的是为 DRAM 芯片带来了质变式的容量提升。

NEO 号称可为单个模块提供 64GB 容量,是市面水平的 10 倍以上。

官方表示,基于 3D X-DRAM 的技术架构预计将于 2026 年生产概念验证测试芯片。

说实话,小忆还是蛮期待的,毕竟 PC 内存技术确实太久没来过颠覆性的改变了!

*资料、图片来源:NEO Semiconductor‌、网络。


本文编辑:@ 小忆

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