Micron Tolak DRAM 4F², Pertaruh Ikatan Wafer dan Memori 3D Ketika Pesaing Mengambil Laluan Berbeza

Micron menetapkan hala tuju berbeza untuk dekad memori akan datang

Micron Technology akan terus membangunkan struktur sel DRAM 6F² sedia ada dan bukannya beralih kepada reka bentuk 4F² yang sedang diusahakan oleh Samsung Electronics, SK Hynix dan ChangXin Memory Technologies (CXMT) dari China. Pendekatan alternatifnya menggabungkan penambahbaikan lanjut pada DRAM konvensional, pengikatan wafer dan pembangunan DRAM 3D pada masa depan.

Dalam webinar teknologi pada 21 Oktober 2026, Micron menetapkan tarikh jelas bagi langkah besar seterusnya: pengeluaran volum DRAM 1-delta di Boise, Idaho, pada separuh kedua 2027. Syarikat itu menyasarkan peningkatan ketumpatan bit dalam lingkungan pertengahan 20% berbanding generasi 1-gamma semasanya, yang bermakna lebih banyak data dapat disimpan dalam kawasan cip yang sama.

Scott DeBoer, presiden serta ketua pegawai teknologi dan produk Micron, berkata syarikat itu melihat masalah fizikal asas dalam usaha mengecilkan 4F² dengan lebih lanjut. Pembentangan Micron menyatakan bahawa syarikat itu telah mengkaji seni bina tersebut selama lebih 20 tahun dan tidak menemui laluan pengecilan yang berdaya maju.

Samsung dan SK Hynix mengambil laluan berbeza. Kedua-duanya mengkaji struktur transistor menegak yang bertujuan menjadikan 4F² praktikal sebelum peralihan kemudian kepada DRAM 3D. CXMT juga mengusahakan reka bentuk itu untuk memori pelayan, ketika berdepan sekatan terhadap akses kepada peralatan pembuatan cip canggih.

Persaingan ini tertumpu pada persoalan praktikal: pendekatan mana yang boleh menghasilkan memori lebih andal pada kos lebih rendah? Micron mempertaruhkan bahawa memanjangkan hayat reka bentuk sel yang sudah dikenali sambil mengubah cara cip dibina dan disambungkan akan memberi perkhidmatan lebih baik kepada pelanggan berbanding peralihan kepada 4F².

Mengapa sel lebih kecil mencetuskan perdebatan lebih besar

DRAM ialah memori kerja yang menyimpan maklumat yang diperlukan komputer dengan pantas. Setiap sel memori konvensional menyimpan satu bit data menggunakan transistor yang berfungsi sebagai suis, serta kapasitor yang menyimpan cas elektrik.

Label 6F² dan 4F² menerangkan keluasan tapak sel berbanding dimensi pembuatan yang dipanggil F. Pada nilai F yang sama, peralihan daripada enam unit keluasan kepada empat akan mengurangkan keluasan tapak nominal sel sebanyak satu pertiga. Dalam susun atur ideal, ini membolehkan 50% lebih banyak sel dimuatkan dalam kawasan yang sama, kerana enam dibahagi empat ialah 1.5.

Bantahan Micron tertumpu pada kapasitor. Walaupun transistor diletakkan menegak untuk mengurangkan penggunaan ruang, kapasitor di atasnya masih memerlukan ruang yang mencukupi untuk kekal stabil, mengekalkan cas dan mengelakkan gangguan daripada kapasitor bersebelahan. DeBoer berkata jarak pic kapasitor, iaitu jarak antara kapasitor, merupakan had asas kepada ketumpatan bit DRAM.

DeBoer menjelaskan rasional Micron semasa sesi soal jawab:

Terdapat masalah asas dengan pengecilan 4F², yang akhirnya akan membawa kepada penggunaan DRAM 3D dan bukannya 4F².

Pembuatan turut menambah kekangan lain. Struktur yang lebih tinggi dan sempit lebih sukar dibentuk secara konsisten, manakala sambungan elektrik yang lebih nipis boleh mempunyai rintangan lebih tinggi dan memperlahankan pergerakan isyarat. Manfaat komersial bergantung pada jumlah bit yang berfungsi daripada sesuatu wafer selepas kesukaran ini diatasi.

Perkara yang dirancang Micron dan jadualnya

Micron berkata teknologi 1-gamma kini sudah berada dalam pengeluaran volum tinggi dan akan menjadi asas kepada produk yang diperkenalkan dalam tempoh 12 bulan berikutnya. Generasi seterusnya, 1-delta, dirancang untuk menyokong produk termasuk HBM5, HBM menegak dan memori untuk inferens AI berhampiran peranti yang menggunakannya.

Generasi 1-epsilon selepas itu akan memperkenalkan pengikatan wafer ke dalam pelan hala tuju DRAM. Proses ini membolehkan wafer yang dihasilkan secara berasingan dicantumkan, sekali gus memberikan jurutera lebih kebebasan untuk membina sel memori dan litar sokongannya menggunakan langkah pembuatan yang berbeza.

Micron turut mengenal pasti litografi EUV High-NA dan bahan baharu sebagai teknologi untuk generasi akan datang. EUV High-NA menggunakan sistem optik canggih untuk mencetak corak cip yang lebih halus. Seiring usaha itu, pelan hala tuju tersebut merangkumi dua peringkat pembangunan DRAM 3D yang dilabel 3D1 dan 3D2.

• 21 Oktober 2026: Micron menggariskan keputusannya untuk memanjangkan hayat 6F² serta membangunkan pengikatan wafer dan DRAM 3D.
• Separuh kedua 2027: Micron menyasarkan pengeluaran volum DRAM 1-delta di Boise.
• Separuh kedua 2027: Generasi 11 NAND juga dijadualkan memulakan peningkatan pengeluarannya.
• Generasi DRAM seterusnya: 1-epsilon memperkenalkan pengikatan wafer, diikuti usaha dalam litografi canggih, bahan baharu dan DRAM 3D.
• 2027 hingga 2030: Pelan hala tuju HBM Micron merangkumi HBM4E, HBM5, HBM5E dan HBM6 pada tahun-tahun berturutan.

Micron tidak menetapkan tarikh pelancaran komersial DRAM 3D. DeBoer berkata peralihan itu bergantung pada kos, kerumitan pembuatan dan prestasi peranti, sambil menyatakan keyakinan terhadap beberapa generasi lagi pembangunan DRAM planar konvensional.

Samsung dan SK Hynix mengusahakan transistor menegak

Pendekatan Samsung menggabungkan transistor saluran menegak, pengikatan wafer dan penyelidikan terhadap semikonduktor oksida yang dipanggil indium gallium zinc oxide, atau IGZO. Penyelidikan 4F² canggihnya telah dijalankan kira-kira lima tahun.

IGZO sedang dikaji untuk mengurangkan arus bocor, iaitu kehilangan cas elektrik yang tidak diingini. Kebocoran penting kerana sel DRAM perlu mengekalkan casnya cukup lama supaya komputer dapat membacanya dengan andal. Konsep pengikatan Samsung mengasingkan wafer yang mengandungi sel memori daripada wafer yang mengandungi litar sokongan, kemudian mencantumkan kedua-duanya.

SK Hynix telah mendedahkan penyelidikan yang menggabungkan platform get menegak 4F² dengan pengikatan wafer. Strateginya menggunakan seni bina itu untuk meningkatkan ketumpatan dan mengurangkan penggunaan kuasa, sambil membuat persediaan bagi DRAM 3D dalam jangka panjang.

Unjuran industri meletakkan potensi pengeluaran 4F² Korea sekitar 2027 hingga 2028, walaupun anggaran lebih berhati-hati menjangkakan pengeluaran bermakna daripada pembekal sedia ada hanya pada penghujung 2028 atau selepas itu. Unjuran tersebut bergantung pada pembangunan, kelulusan pelanggan dan hasil pengeluaran, iaitu bahagian cip yang dihasilkan dan berfungsi dengan betul.

Oleh itu, pengikatan wafer ialah teknologi yang dikongsi dalam strategi yang bersaing. Samsung dan SK Hynix mahu menggunakannya untuk membantu menjadikan 4F² praktikal. Micron pula merancang menggunakannya sambil mengekalkan 6F². Perbezaan pandangan tertumpu pada seni bina sel dan turutan pembangunan, bukannya sama ada pengikatan mempunyai peranan.

CXMT mencari laluan mengatasi sekatan peralatan

Minat CXMT terhadap 4F² turut didorong oleh sekatan terhadap akses kepada peralatan litografi ultraungu ekstrem. Syarikat itu mengusahakan perubahan struktur yang boleh meningkatkan ketumpatan sambil menggunakan peralatan litografi argon fluorida yang lebih lama.

Pendekatan yang dicadangkan menggabungkan struktur get menegak dengan pengikatan hibrid merentasi wafer berdiameter 12 inci. Tatasusunan memori dan litar logik persisian dihasilkan secara berasingan sebelum disambungkan. Anggaran berkaitan pendekatan ini menunjukkan potensi peningkatan ketumpatan storan sebanyak 30% hingga 50%.

CXMT menyasarkan modul memori berdaftar DDR5, dikenali sebagai RDIMM, untuk pelayan. Matlamat yang diumumkan ialah memperkenalkan produk sebelum penghujung 2026, dengan kelayakan pelanggan turut disasarkan dalam tahun ini. Hasil pengeluaran, jumlah penghantaran dan jadual peningkatan pengeluaran komersial secara meluas belum didedahkan.

Ini bermakna masih terdapat beberapa langkah antara pengumuman dengan peningkatan besar dalam bekalan pasaran. Pelanggan pelayan perlu meluluskan memori itu, sementara CXMT perlu menghasilkannya secara konsisten pada kos yang menyokong penghantaran lebih besar.

Goldman Sachs mengunjurkan kapasiti wafer DRAM bulanan CXMT meningkat daripada 290,000 pada penghujung 2026 kepada 513,000 pada penghujung 2028. Ini ialah peningkatan sebanyak 223,000 wafer, atau kira-kira 77%. Bank itu turut menganggarkan CXMT mungkin dapat memenuhi kira-kira 50% permintaan DRAM dan 40% permintaan HBM China menjelang 2028.

HBM memerlukan lebih daripada sekadar pembuatan sel memori. Ia juga memerlukan pembungkusan canggih, sambungan andal melalui cip bertindan dan die logik asas yang berkebolehan. Akses kepada peralatan dan proses pembuatan yang diperlukan akan membantu menentukan seberapa pantas CXMT dapat berkembang dalam pelbagai pasaran memori.

HBM menegak meletakkan memori tepat di atas pemproses

Cadangan HBM menegak Micron mengubah kedudukan memori dalam sistem AI. HBM konvensional sudah pun menindan beberapa cip DRAM, tetapi tindanan itu biasanya diletakkan bersebelahan pemproses di atas interposer, iaitu platform sambungan yang membawa isyarat antara komponen.

HBM menegak meletakkan memori tepat di atas pemproses. Micron merancang menggunakan pengikatan hibrid, yang mencantumkan sentuhan yang sangat rapat, untuk mewujudkan sambungan yang lebih pendek dan padat antara memori dengan perkakasan pengkomputeran.

Matlamat utamanya ialah lebar jalur yang lebih tinggi, iaitu pemindahan lebih banyak data setiap saat. Pemproses AI berulang kali memindahkan sejumlah besar maklumat antara memori dengan litar pengkomputeran. Sambungan lebih pantas boleh membantu pemproses meluangkan lebih banyak masa untuk pengiraan dan kurang masa menunggu data.

Haba menjadikan reka bentuk ini sukar. Pemproses berkuasa menghasilkan haba yang banyak, dan memori yang diletakkan di atasnya perlu beroperasi dengan andal dalam persekitaran itu. DeBoer berkata lebar jalur ialah pemacu utama HBM menegak, manakala kapasiti memori akan meningkat pada kadar berbeza kerana kekangan terma.

Micron sedang membangunkan pendekatan pengurusan haba, termasuk penyebar haba di atas bahagian die asas HBM yang lebih panas. Syarikat itu juga mengusahakan memori inferens tepi menegak, atau vEIM, dengan sasaran lebar jalur awal kira-kira 2 terabait sesaat bagi setiap modul. Inferens tepi bermaksud menjalankan model AI berhampiran tempat data dikumpul atau digunakan.

Rancangan Micron merangkumi beberapa jenis pembinaan menegak: mengikat wafer, menindan cip memori di atas pemproses dan akhirnya membina struktur sel DRAM 3D. Setiap satunya menangani aspek berbeza dalam usaha memuatkan lebih banyak memori dan sambungan lebih pantas ke dalam ruang yang terhad.

Kemajuan HBM tahunan berdepan bekalan ketat

Pelan hala tuju produk Micron meletakkan HBM4 pada 2026, HBM4E pada 2027, HBM5 pada 2028, HBM5E pada 2029 dan HBM6 pada 2030. Jadual itu menggariskan kemajuan produk tahunan yang dirancang syarikat, dengan produk standard dan tersuai dibangunkan bersama reka bentuk menegak yang sedang muncul.

Micron berkata HBM4 semasanya sudah berada dalam pengeluaran volum tinggi. Tindanan yang mengandungi 12 die memori menawarkan kapasiti 36 gigabait dan lebar jalur melebihi 2.8 terabait sesaat, dengan kelajuan lebih 11 gigabit sesaat pada setiap pin.

Syarikat itu mendakwa kecekapan kuasanya lebih 20% baik berbanding HBM3E. Micron juga sedang menguji versi yang mengandungi 16 die memori dan kapasiti 48 gigabait. Produk tersuai dijangka meletakkan fungsi memori dan logik khusus pelanggan pada die asas, sementara produk standard kekal dalam rangkaian.

Micron berkata bekalan HBM 2026 habis dijual. Ketua Pegawai Eksekutif Sanjay Mehrotra menjangkakan bekalan akan terus lebih ketat berbanding permintaan sepanjang 2027 dan 2028, manakala kapasiti pembungkusan tambahan di Singapura dijangka menyumbang pada separuh pertama 2027.

Kekangan bekalan ini penting kepada pembeli yang merancang sistem AI. Lebar jalur memori yang lebih tinggi boleh meningkatkan prestasi sistem, tetapi pelanggan juga memerlukan penghantaran yang boleh dijangka, penggunaan kuasa yang terkawal dan kapasiti mencukupi untuk beban kerja mereka. Micron cuba memenuhi keperluan tersebut secara serentak melalui pembangunan produk yang lebih rapat dengan pelanggan.

Pelan hala tuju sama merangkumi telefon, pelayan dan storan

Rancangan Micron melangkaui HBM. Syarikat itu mengunjurkan prestasi kuasa LPDDR6 kira-kira 35% lebih baik berbanding LPDDR5, dengan peningkatan lebih besar pada sesetengah kapasiti. Memori LPDDR digunakan dalam peranti mudah alih dan turut menarik minat pusat data kerana ciri penggunaan kuasanya.

DDR6 dirancang untuk menawarkan lebar jalur kira-kira dua kali ganda DDR5. Micron juga merancang RDIMM pelayan berkapasiti 1 terabait, menyusuli modul 512 gigabait yang baru-baru ini mula diuji. Modul lebih besar membolehkan pelayan menyimpan lebih banyak maklumat dalam memori kerja.

Bagi memori kilat NAND, yang mengekalkan data tersimpan apabila kuasa dimatikan, Micron menyasarkan peningkatan pengeluaran Generasi 11 pada separuh kedua 2027. Reka bentuk itu menggunakan pengikatan wafer dan lebih 400 lapisan. Micron berkata ketumpatan bitnya akan meningkat lebih dua kali ganda berbanding Generasi 9, menyasarkan kelajuan input dan output 1.5 kali ganda serta mengurangkan tenaga pemindahan data bagi setiap bit lebih 25%.

Persaingan China dalam NAND juga semakin berkembang. Angka Omdia meletakkan Yangtze Memory Technologies pada 14.2% pasaran NAND global pada suku kedua, berbanding Samsung pada 28.1%. Dalam China, YMTC menguasai 38.7%, mengatasi Samsung pada 33.4%. NAND telah menggunakan penindanan sel menegak selama bertahun-tahun, manakala DRAM berdepan peralihan lebih sukar kerana reka bentuk selnya.

Cip berfungsi dan kos pengeluaran akan menentukan persaingan

Pilihan Micron mengalihkan usaha kejuruteraan kepada usaha memanjangkan hayat 6F², menambah baik pengikatan dan menyediakan struktur 3D. Samsung, SK Hynix dan CXMT pula menumpukan usaha untuk memastikan seni bina sel yang lebih kecil berfungsi dengan andal. Kedua-dua pendekatan membawa risiko pembuatan.

Bagi 4F², cabarannya termasuk jarak kapasitor, kebocoran, sambungan elektrik sempit dan kawalan cas di dalam transistor menegak. Pengikatan pula menambah keperluan penjajaran yang sangat tepat. Pulangan kewangan bergantung pada penghasilan memori berfungsi yang mencukupi untuk mengimbangi langkah proses tambahan dan kos pembangunan.

Pembekal peralatan berdepan keperluan yang berubah di bawah kedua-dua strategi. Pemendapan lapisan atom meletakkan salutan yang sangat nipis pada struktur, manakala penghakisan membuang bahan untuk membentuk ciri yang sempit dan dalam. Kedua-duanya menjadi penting apabila struktur memori bertambah tinggi dan kompleks.

Pelabur bertindak balas dengan ketara terhadap prospek bekalan ketat dan pengembangan China pada masa depan. Pada 16 Oktober, saham Micron merosot lebih 3% dan saham SK Hynix lebih 5% berikutan kebimbangan tentang kemajuan CXMT. Saham Samsung dan SK Hynix kemudian meningkat kira-kira 6% dalam dagangan Korea Selatan pada 21 Oktober, menunjukkan betapa pantas jangkaan berubah.

Pelanggan berdepan kebimbangan yang lebih segera: berapa banyak memori tersedia untuk produk mereka. Penganalisis KeyBanc, John Vinh, mengunjurkan peralihan kapasiti ke arah pusat data boleh mengurangkan bekalan memori untuk PC dan telefon pintar sebanyak 20% hingga 30% pada 2027. Unjuran harganya termasuk kenaikan DRAM sebanyak 15% hingga 20% pada suku keempat 2026 dan kenaikan NAND kira-kira 20%.

Pencapaian penting terdekat ialah pengenalan memori pelayan CXMT yang dirancang sebelum penghujung 2026, sumbangan kapasiti pembungkusan tambahan Micron pada awal 2027 serta peningkatan pengeluaran 1-delta dan NAND Generasi 11 pada separuh kedua 2027. Kelayakan pelanggan, jumlah cip berfungsi yang dihasilkan dan kos pembuatan akan menunjukkan bagaimana rancangan yang bersaing diterjemahkan kepada produk.

Perkara Utama

• Micron menolak DRAM 4F² dan memilih untuk memanjangkan hayat 6F², menambah pengikatan wafer serta membangunkan DRAM 3D.
• DRAM 1-delta dijadualkan memasuki pengeluaran volum di Boise pada separuh kedua 2027, dengan sasaran peningkatan ketumpatan dalam lingkungan pertengahan 20%.
• Samsung dan SK Hynix mengkaji struktur transistor menegak 4F² bersama pengikatan serta usaha jangka panjang dalam DRAM 3D.
• CXMT menyasarkan pengenalan memori pelayan 4F² sebelum penghujung 2026; skala pengeluarannya belum didedahkan.
• HBM menegak akan meletakkan memori tepat di atas pemproses untuk meningkatkan lebar jalur, dengan pengurusan haba sebagai cabaran utama.
• Micron merancang generasi HBM berturutan sehingga 2030 dan menjangkakan bekalan memori kekal ketat sepanjang 2027 dan 2028.