为何美光突然放弃 4F² DRAM，而竞争对手却加倍投入

# 为何美光突然放弃 4F2 DRAM，而竞争对手却加倍投入 来源：https://hothardware.com/news/why-micron-is-suddenly-ditching-4f-dram 美光博伊西晶圆厂主图 (https://hothardware.com/photo-gallery/NewsItem/71935?image=big_hero-micron-boise-fab-photo.jpg&tag=popup)美光的博伊西园区近期启动了规模达 500 亿美元的扩建项目，将生产 1δ 内存。 \- 图片：美光 DRAM 与逻辑电路有着本质区别。逻辑单元就像处理器中的那些单元，在这种形式下，它们都是同一类器件：开关晶体管。DRAM 则不同，每个单元都由一个晶体管和一个电容器组成，这使得尺寸微缩变得复杂 (https://hothardware.com/news/backyard-scientist-is-making-ram-at-home-in-a-memory-shed-fab)。长期以来，我们一直采用名为“6F2”的几何结构制造这些单元，而最终转向 4F2 一直被视为“圣杯”，理论上可使密度提高 33%。如今，美光表示，尽管已为这一构想投入“二十多年”的研究，但它决定放弃，并在可预见的未来继续采用 6F2。 这可能显得荒谬，但你需要明白，这些指的是单元几何结构，而非制程节点。本质上，这些术语描述的是 DRAM 单元的形状和布局，而不是直接描述其物理尺寸；物理尺寸由布局与制程节点共同决定。DRAM 的节点命名方式与逻辑电路不同；由于单元由不同类型的器件（晶体管和电容器）组成，其微缩方式也不同；为了标示节点变化，DRAM 厂商目前使用的术语 (https://hothardware.com/news/micron-1-gamma-dram)包括“1γ”和“1δ”——其中的希腊字母分别是伽马和德尔塔，在这里用来表示随时间推进的一系列改进。 美光 2026 年路线图 (https://hothardware.com/photo-gallery/NewsItem/71935?image=big_micron-roadmap-2026.png&tag=popup)美光于本周三公布的路线图。图片：美光，经由 Tom's Hardware (https://www.tomshardware.com/pc-components/dram/micron-pulls-the-plug-on-future-4f2-dram-after-two-decades-of-research-in-dramatic-shift-company-says-architecture-offers-no-meaningful-density-advantages-increases-manufacturing-complexity-and-costs-and-has-fundamental-scaling-limitations) 美光最终决定不将 4F2 内存产品推向市场，这一决定尤其耐人寻味，因为它的三家竞争对手——三星、SK 海力士和长鑫存储——都在推进 4F2 设计，尤其是长鑫存储，声称将在年底前将 4F2 内存用于服务器 DDR5 RDIMM (https://hothardware.com/news/chinas-cxmt-eyes-second-beijing-fab-to-fight-memory-shortage)。这家美国公司于周三举行了一场网络研讨会，公布了上面的未来路线图，并介绍了多种即将推出的产品，而不只是跳过 4F2 这一决定。不过，这可能仍是其中最令人意外的消息。 美光总裁兼首席技术官 Scott DeBoer 表示，DRAM 密度最终取决于电容器所需的间距，而非单元的标称占地面积。DeBoer 认为，尽管从纸面上看，将几何结构从 6F2 缩小到 4F2 似乎能轻松带来收益，但实际上密度提升并不大，却会大幅增加成本和复杂性 (https://hothardware.com/news/samsung-sk-hynix-chip-plant-expansion)。他指出，美光“发明”了 4F2，并且在最终放弃之前，已经花了“二十多年”试图找到将这项技术商业化的方法。 美光 DDR5 MRDIMM (https://hothardware.com/photo-gallery/NewsItem/71935?image=big_micron-ddr5-mrdimm.jpg&tag=popup)DDR5 MRDIMM 代表着当前 DRAM 技术的巅峰。 \- 图片：美光 那么，美光转而在做什么呢？首先，它正在积极推进 6F2 DRAM 的微缩。该公司的路线图指出，高密度 1δ（1\-德尔塔）内存的良率正在提升，采用先进晶圆键合技术的 1\-ε（1\-艾普西龙）正在开发中；展望未来，它将“ζÅ”（泽塔\-埃）和“ηÅ”（伊塔\-埃）视为平面 DRAM 的后续发展方向。但美光认为，真正的未来在于 3D DRAM (https://hothardware.com/news/micron-pours-10-billion-us-hub-invent-post-dram-ai-tech)。3D DRAM 并非简单地把 DRAM 堆叠在逻辑电路之上——后者就是美光提到的“晶圆键合”——而是指将多层 DRAM 存储单元在垂直方向上逐层堆叠的内存器件。 当然，闪存采用 3D 结构已有十多年 (https://hothardware.com/news/samsung-starts-volume-production-of-worlds-first-3d-vertical-nand-flash-memory-)，但闪存依赖的是简单的电荷俘获晶体管，可以像摩天大楼的楼层一样堆叠。相比之下，DRAM 单元具有动态特性；每个比特都需要一个精细的高深宽比电容器，与一个不可避免会漏电的晶体管配合工作。要将这些高耸的电容器横置，并在垂直方向上扩展堆叠，同时避免热串扰或信号破坏，就必须彻底改造 DRAM 的基础架构。这一转变不会一蹴而就，但随着二维微缩触及绝对物理极限，3D DRAM 已成为整个行业不可避免的发展方向。 短期内 (https://www.vlsi.kr/en/micron-technology-webinar-roadmap-deep-dive-en/)，如果竞争对手能够以具备经济效益的方式大规模制造 4F2 内存，美光可能面临挑战，但它正在进行一场重大的战略押注：4F2 最终将被证明是一条成本高昂、存在时间短暂的弯路。如果三星、SK 海力士或长鑫存储最终为采用垂直沟道晶体管投入数十亿美元的资本开支，却很快就在电容器微缩方面碰壁，那么美光跳过这一难题的决定就会显得十分明智。美光希望在泽塔和伊塔时代，通过高数值孔径极紫外光刻（High\-NA EUV）、先进材料和晶圆对晶圆键合，榨取成熟 6F2 光刻技术的每一分效率，从而保留资金和工程研发资源，去争夺真正的大奖：当真正的单片式 3D DRAM 最终具备经济可行性时，率先冲过终点线。 Zak Killian Zak 拥有 30 年的 PC 装机经验，是一位现代文艺复兴式人物：他或许算不上任何领域的专家，却几乎对所有事情都略知一二。