一家隐形初创公司宣称已破解内存短缺难题

# 一家隐形初创公司认为，它已破解内存短缺难题 来源：https://www.wired.com/story/a-new-dollar400-million-startup-wants-to-fix-the-ai-memory-bottleneck/ 一家雄心勃勃的芯片初创公司，在秘密尝试重新设计计算机内存架构（https://www.wired.com/tag/memory/）超过七年后，刚刚走出隐身模式，并相信其新方法将有助于缓解全球存储芯片短缺（https://www.wired.com/story/solving-the-pc-memory-crisis/）——前提是它能实现技术的规模化生产。 Kepler Computing是一家总部位于加州圣何塞的初创公司，由一群物理学家和计算机科学家于2018年创立。该公司表示，他们已开发出一种用于高带宽存储器（HBM）（https://www.wired.com/story/why-chip-packaging-could-decide-the-next-phase-of-the-ai-boom/）的新架构，该架构直接应对了正在制约计算市场的部分芯片供应瓶颈问题。 虽然芯片制造商通常依赖昂贵的极紫外光刻技术（EUV）（https://www.wired.com/story/asml-extreme-ultraviolet-lithography-chips-moores-law/）来缩小芯片上的晶体管尺寸，从而在相同空间内集成更多技术，但Kepler声称其“3D堆叠”方法和一种专有新材料使其能够完全不依赖EUV就实现密度提升——并且它可以与现有的半导体制造厂合作。 Kepler表示，在通常用于CPU、GPU和XPU的高速缓存存储器方面，它也取得了类似的进展。这种所谓的SRAM位于芯片内核中，以减少数据传输时间。相比之下，HBM则使用堆叠的DRAM，这是芯片的一个独立存储组件。 过去几年，该公司已从知名支持者那里筹集了4.68亿美元资金。这包括格芯、英特尔资本、AMD风险投资、英国投资基金柏基投资以及通过其私人盖茨前沿基金参与的比尔·盖茨。今年7月，美国商务部承诺（https://www.nist.gov/news-events/news/2026/07/department-commerce-announces-letters-intent-7-companies-874-million）向Kepler提供高达2.45亿美元的资金，用于“在美国开发一类新型高性能AI存储技术，该技术由创新的3D和铁电技术实现”。 目前，Kepler的大部分测试正在新加坡进行，这也是其制造合作伙伴和投资方格芯（投资了5000万美元）设有工厂的地方。过去两年，Kepler一直在建设其所谓的“迷你晶圆厂”，在那里与格芯的28纳米芯片一起生产其存储芯片。（它还一直在格芯位于佛蒙特州伯灵顿的设施进行测试。） Kepler及其投资者表示，这家初创公司构建存储芯片的新方法来得正是时候。全球存储芯片短缺再次印证了市场的两个现实：建造新晶圆厂极其昂贵且费时费力，以及对某些类型存储器的需求往往是周期性的。在数据中心驱动、人工智能狂热的世界里，HBM已成为当今最热门的存储器。 图片可能包含线圈机器转子螺旋马达和发动机 Kepler在其专用晶圆厂中用于开发下一代存储设备的半导体工艺腔室。 图片来源：由Kepler Computing提供 包括SK海力士和美光（https://www.cnbc.com/2026/08/13/inside-sk-hynixs-720-billion-bet-to-build-enough-memory-for-ai.html）在内的一些世界领先的存储器制造商，一直在竞相建造价值数十亿美元的晶圆厂以满足需求，他们押注即使到这些设施投入运营时，行业仍将需要高带宽存储器。 Kepler Computing联合创始人兼首席执行官Debo Olaosebikan说：“很长一段时间以来，我们的想法是先研究SRAM，然后再研究DRAM和HBM。但是随着ChatGPT的推出[在2022年]以及对HBM替代品需求的激增，我们开始致力于我们的HBM路线图。现在我们正在并行开发SRAM和HBM。” 英特尔资本的董事总经理Srini Ananth说：“我们一开始并没有认为这是DRAM或SRAM的替代品。我们认为市场会决定，而现在你看到了对两者的需求。” 在绕过紫外光刻技术方面，Kepler是少数几家努力避免半导体制造主要瓶颈之一的科技初创公司之一。该公司声称其可以生产出与2纳米或3纳米芯片同等密度的SRAM，而无需投资EUV。 格芯CMOS业务高级副总裁Ed Kaste表示：“Kepler的方法正处于我们战略的制高点。它是一种新材料体系，具有多代扩展潜力，无需在晶圆厂中构建全新的系统或投资非常昂贵的光刻设备。” ## 材料影响 Kepler的整体愿景是，加速计算市场不应该等待全新存储器晶圆厂的建成来满足需求。相反，在现有晶圆厂内采用新的构建存储器的方法可以增加供应。 他们的方法是双管齐下。在改进HBM方面，Kepler表示其已开发出一种新颖的3D制造技术，可以在固定空间内集成更多存储芯片。这样，核心计算单元就可以更靠近存储器，从而减少两者之间数据传输所需的能量。他们的最终目标是以与SRAM相当的能量在HBM中传输数据，同时保持HBM的大容量。 图片可能包含接线和机器 Kepler在其专用测试晶圆厂中使用的专用工艺开发设备。 图片来源：由Kepler Computing提供 Kepler还表示，其利用铁电材料提高了SRAM的密度。与半导体中通常用于处理和存储数据的机制相比，铁电材料可以在更低的电压下读写数据（https://www.science.org/content/article/new-materials-could-supercharge-computer-memory-chips）。这家初创公司通过开发一种新型的、低电压的复合材料实现了这一点，该材料适用于这种铁电方法。 Kepler联合创始人兼首席技术官Sasi Manipatruni表示，Kepler团队尝试了35种复合材料的迭代，才最终找到一种他们认为能使存储芯片更易制造、成本更低的材料类别。 “一旦我们找到了解决物理问题的方法——即HBM面临的物理限制——我们就提出了一种材料创新，有助于增加芯片之间的存储容量，”他说。 在与格芯的早期建设中，Kepler表示其能够仅用八个月就将一个晶圆厂改造成“下一代”工厂，而通常这需要24个月的时间。 Olaosebikan说：“我们的目标是利用已建成的晶圆厂和架构，并将它们推到物理极限。” 基本上，Kepler押注任何来自新材料或改造现有晶圆厂的额外成本，都将远低于建造新晶圆厂并配备价值数亿美元设备所需的200亿至400亿美元。 ## 等待规模化 Kepler Computing距离实现大规模生产还有很长的路要走——假设它能做到的话。迄今为止，该公司已在约2000片晶圆上测试了其技术。这家初创公司表示，计划在今年晚些时候出货首批HBM芯片样品，明年在新加坡提高产量，并于2028年在美国开始芯片生产。 格芯高管Kaste表示，他相信“根本性的突破已经发生。剩下的就是在数千片晶圆和数百万个器件上获得良好结果。” 他指出，Kepler所使用的材料体系面临的挑战之一是其复合材料中包含了铁。“铁是一种难以引入生产设施的污染物。因此Kepler的解决方案必须在专用设备上运行，或者被完全封装以防止其泄漏，”他说。 Kaste说：“关键在于在整个生产流程中保持该材料高度隔离。” 图片可能包含光 Kepler在其专用测试晶圆厂中使用的自动晶圆搬运设备。 图片来源：由Kepler Computing提供 Olaosebikan没有透露公司复合材料的具体成分。“我能说的是，我们使用了少量材料，其中一些并非主流铁电材料中常见的种类，”他说。 Kepler Computing并非唯一一家试图颠覆半导体行业的初创公司。去年年底，一家资金雄厚的初创公司Substrate也因其光刻技术的新方法（https://www.reuters.com/world/asia-pacific/us-startup-substrate-announces-chipmaking-tool-that-it-says-will-rival-asml-2025-10-28/）而引起轰动，该方法使用纳米颗粒在先进芯片上蚀刻细节。一些行业分析师对该公司的雄心表示怀疑，指出Substrate将极难“按时按预算生产出大量满足极其严格规格的芯片”，正如彭博社（https://www.bloomberg.com/news/newsletters/2025-11-03/chip-startup-substrate-draws-skepticism-in-quest-to-take-on-tsmc）所报道的那样。 在尝试创新半导体制造时，无论是采用新工艺、新材料，还是两者的某种组合，规模化都是一个共同的挑战。“问题是如何克服污染、不同材料和不同设备的所有限制，以使由此产生的创新能够大规模使用并值得其成本，”Creative Strategies的芯片分析师Austin Lyons说，他并未事先了解Kepler的创新。 证明一种新的存储器方法是一回事；满足其历史性的需求则完全是另一回事。