中国存储芯片厂商长鑫存储(CXMT)披露了新一代 DRAM 技术时间表。公司总裁曹堪宇博士在上海举行的第四届集成芯片和芯粒大会上演讲时表示,长鑫预计将在年底推出新一代 DDR5 RDIMM 服务器内存产品,整合 4F² 存储单元架构、混合键合(hybrid bonding)等技术。
首款 4F² DDR5 RDIMM 瞄准服务器市场
据报道,曹堪宇在演讲中系统介绍了长鑫在 DRAM 器件、4F² 架构和混合键合等方向的技术探索,并宣布上述技术将首先落地到 DDR5 RDIMM 新产品上。
RDIMM(Registered DIMM)是服务器市场主流内存模组之一,其特点是通过寄存器缓冲处理器发出的命令与地址信号,以降低电气负载,让单块主板可以安装更多高容量模组。按报道说法,长鑫将 4F² 架构的首代产品定位为 DDR5 RDIMM,方向明显指向服务器内存领域。
4F² 架构与 6F² 的差别
目前主流 DRAM 采用 6F² 存储单元结构,即每个单元由一个晶体管和一个电容组成。4F² 则把晶体管与电容改为垂直堆叠,使单元面积缩减至最小特征尺寸 F 平方的 4 倍。
在相同线宽条件下,这种变化可让单元面积减少约 33%,理论密度提升约 30% 至 50%。不过,从 6F² 转向 4F² 并不是简单的工艺延伸。报道指出,既有制程无法直接沿用,需要建立新的器件与制程体系。
曹堪宇表示,长鑫已针对字线金属化、位线成型和接面活化等关键工艺进行优化。研发方面,长鑫公开的 4F² 相关专利族已超过 300 件,并在 2021 年发表了中国大陆首篇 4F² 架构论文。
Wccftech:若按期推出,时间点将早于三星
外媒 Wccftech 引述三星 4F² 路线图称,三星计划在 2028 年导入 4F² 架构。Citrini 研究员 Zephyr 也提到,三星可能会采用将存储单元与外围电路分别制造,再通过晶圆对晶圆混合键合进行堆叠的方式。
若长鑫在今年年底推出相关产品,其导入时间将比三星早约两年。不过报道也提到,由于混合键合成本较高,三星未来相关产品的定价可能偏高。
与此同时,Wccftech 认为,长鑫首代产品更可能是基于 15 纳米级 G5 工艺的部分衍生版本,而不是完整意义上的 4F² 实现。也就是说,这里的“领先”主要指发布时间,并不等同于整体产品竞争力或量产规模已经全面领先。
扩产、HKMG 与量产验证仍是后续看点
Wccftech 还提到,长鑫到年底的月产能预计约为 30 万片晶圆,由 3 座 DRAM 晶圆厂构成,另有约 5 万片规模的 HBM 产能。待上海与合肥新厂完工后,其月产能有望提升至 60 万片,并可能在 2030 年于量产规模上超过美光。
技术方面,报道称长鑫正把高介电常数金属栅极(HKMG)技术导入 G4 DRAM 工艺和 LPDDR5X 产品,以降低漏电、改善能效并提升速度。
市场分析师 Fred Chen 则表示,长鑫已量产 G5,并将 SAQP(自对准四重图案化)作为关键工艺之一。接下来,市场关注点将集中在长鑫年底公布的产品规格、4F² 产品的实际良率与量产时间,以及服务器客户的验证和采用进度。

