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3D DRAM验证成功 AI内存将迎来革命

字号+作者:芯智讯 来源:芯智讯 2026-04-27 15:07 评论(创建话题) 收藏成功收藏本文

2026年4月23日,美国新创人工智能和存储技术厂商NEOSemiconductor正式宣布,其3DX-DRAM技术已成功完成概念验证(Proof-of-Concept,POC),证明这种新型3D堆叠内存'...

2026年4月23日,美国新创人工智能和存储技术厂商NEOSemiconductor正式宣布,其3DX-DRAM技术已成功完成概念验证(Proof-of-Concept,POC),证明这种新型3D堆叠内存可以利用现有的3DNANDFlash生产线进行制造,为AI时代的高密度、低功耗、低成本内存解决方案铺平了道路。ZoN品论天涯网

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3DX-DRAM技术完成概念验证,性能远超现有标准ZoN品论天涯网

据介绍,此次3DX-DRAM技术概念验证芯片由NEOSemiconductor与台湾阳明交通大学产学创新学院(IAIS)合作开发,并在应用研究院台湾半导体研究所(NIAR-TSRI)完成了流片与测试。芯片成功通过了全面的电学与可靠性评估,证实了其内存架构的鲁棒性与稳定性。ZoN品论天涯网

根据NEOSemiconductor公布的概念验证测试结果显示,3DX-DRAM在多项关键指标上表现出色,具体数据如下:ZoN品论天涯网

读写延迟:低于10纳秒(<10ns),可满足高性能计算对速度的苛刻要求;ZoN品论天涯网

数据保持时间:在85℃高温下超过1秒,这一数据是JEDEC(固态技术协会)标准DRAM64毫秒保持时间的15倍;ZoN品论天涯网

位线干扰与字线干扰:在85℃下均超过1秒,表现出优异的抗干扰能力;ZoN品论天涯网

循环耐久性:超过10¹⁴次读写周期,具备极高的使用寿命;ZoN品论天涯网

这一性能数据意味着3DX-DRAM在保持高速读写能力的同时,在数据保持和耐用性方面远超现有DRAM规格。ZoN品论天涯网


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前台积电首席技术官、现任阳明交通大学资深副校长孙元成(JackSun)博士对此表示:“我很高兴这次产学界紧密的合作,在真实的硅制造工艺条件下验证了NEO3DDRAM概念的可行性。这项成功的概念验证不仅展示了创新内存架构的潜力,也证实了利用成熟工艺实现先进内存技术的可行性。”ZoN品论天涯网

TechInsights高级技术研究员JeongdongChoe也指出:“随着传统DRAM微缩接近极限,NEO的硅基概念验证代表着重要的里程碑。就像过去十年向3DNAND的转型一样,我们现在正见证着超越传统微缩极限的3DDRAM新纪元的曙光。”ZoN品论天涯网

3DX-DRAM和X-HBM,有望重塑AI内存市场ZoN品论天涯网

NANDFlash闪存早已经进入3D时代,并且堆叠层数在快速攀升,300层以上NANDFlash即将量产,这也使得3DNANDFlash容量比相比2D时代得到了极大的提升,并且单位bit的成本也在快速降低。相比之下,DRAM在2D平面时代多年来仍停滞不前,单位bit成本降低幅度非常缓慢。ZoN品论天涯网

虽然英特尔的Optane3DXPoint等存储级内存技术被开发出来,可以提供接近DRAM的速度,成本也可以更接近NAND。但Optane之所以失败,是因为它的成本因产量无法快速放大而居高不下,而且其非易失性存储器的编程复杂度也太高。ZoN品论天涯网

虽然,通过堆叠DRAM单元是降低DRAM成本和提高芯片密度的明显架构方法,但是也面临着诸多的挑战。不过,NEOSemiconductor在2023年就宣布推出了3DX-DRAM技术,希望实现这一目标。ZoN品论天涯网

据介绍,3DX-DRAM技术的思路跟3DNANDFlash类似,主要是通过增加堆栈层数来提高内存容量。NEOSemiconductor在2023年推出的首款3DDRAM单元设计“1T0C”(一个晶体管,零个电容器)采用了类似于3DNANDFlash芯片中的FBC浮栅极技术,但增加一层Mask光罩就可以形成垂直结构,可以做到230层堆栈,核心容量128Gb,而当前2DDRAM内存的核心容量还在16Gb,实现了8倍容量。总体来说,该设计良率高、成本低、密度大幅提升。ZoN品论天涯网


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2025年,NEOSemiconductor又推出了1T1C和3T0C架构,并宣布将于2026年生产概念验证测试芯片,密度最高可达512Gb,将可提供当前传统DRAM模块10倍的容量。ZoN品论天涯网


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NEOSemiconductor还预计,基于3DX-DRAM技术,在2030年至2035年间可实现单颗内存芯片1Tb的容量目标。这意味着单根双面内存条即可实现2TB的容量,服务器用内存使用32颗芯片就能实现单根4TB的容量。与此同时,成本也将大幅降低。ZoN品论天涯网

随着此次NEOSemiconductor的3DX-DRAM技术完成概念验证,这也意味着该技术将有望成功商用。ZoN品论天涯网

更为关键的是,3DX-DRAM不仅能够支持面向AI的高性能、低功耗功耗工作负载需求,还可采用3DNANDFlash制造工艺进行制造,可以快速地利用现有生产线实现规模化量产。ZoN品论天涯网

NEOSemiconductor创始人兼CEOAndyHsu表示:“这些结果验证了DRAM新的微缩路径。我们相信这项技术可以为AI时代实现显著更高的密度、更低的成本和更高的能效。通过利用成熟的3DNAND制造工艺和生态系统,我们的目标是让3DDRAM更快成为现实。”ZoN品论天涯网

值得一提的是,NEOSemiconductor基于3DX-DRAM技术,还在2025年推出了全球首个用于AI芯片的超高带宽内存(X-HBM)架构。该架构号称可实现32000位(32K-bit)的超高位宽和单层512Gb的容量,相较于传统HBM,带宽提升16倍,密度提升10倍。ZoN品论天涯网

在AI算力需求呈指数级增长的今天,传统HBM内存也正面临着密度、带宽、功耗三重瓶颈。韩国科学技术院的研究曾预测,即便是计划于2040年左右上市的HBM8,也只能提供16K-bit总线和每芯片80Gbit的容量。ZoN品论天涯网

而NEO的X-HBM已经实现了32K位总线和每芯片512Gb的容量,相当于提前约15年超越了这一性能预测。ZoN品论天涯网

获得宏碁创始人投资ZoN品论天涯网

资料显示,NEOSemiconductor是一家开创下一代人工智能和存储技术的高科技公司。该公司成立于2012年,总部位于加利福尼亚州圣何塞,专注于重新定义内存架构,以满足人工智能和以数据为中心的计算日益增长的需求。ZoN品论天涯网

NEOSemiconductor创始人兼CEOAndyHsu于1995年从伦斯勒理工学院获得硕士学位后,在一家未命名的半导体初创公司工作了16年。他于2012年8月创立了NEO Semiconductor,同时也是120多项授权专利的发明者。ZoN品论天涯网

NEO的主要创新技术包括X-NAND、3DX-AI和X-HBM,以及其旗舰产品3DX-DRAM,这是一种突破性的架构,利用类似3DNAND的结构,实现了高密度、节能内存的可扩展路径。ZoN品论天涯网

在此次3DX-DRAM技术成功完成概念验证的同时,NEOSemiconductor还宣布获得了由宏碁创始人、台积电前董事施振荣(StanShih)领投的新一轮战略投资。施振荣曾担任台积电董事超过20年,其参与此次投资,被业界视为对NEO Semiconductor技术与愿景的强烈背书。ZoN品论天涯网

“我很高兴看到这一突破通过产业界与学术界的合作实现,”施振荣说。“通过整合创新、强有力的工程执行力和台湾强大的半导体生态系统,这一概念点成功实现。NEO的3DDRAM预计将在未来系统架构中发挥关键作用。随着下一代内存对AI计算日益关键,像3DX-DRAM这样的创新有望为全球存储器产业的发展做出重大贡献。”ZoN品论天涯网

NEO Semiconductor表示,资金支持了POC的成功开发,并将持续推进公司下一阶段,包括阵列级实现、多层测试芯片开发,以及与领先存储器公司更深入的合作,探索战略合作伙伴关系。ZoN品论天涯网

NEOSemiconductor目前正与内存和半导体生态系统的行业合作伙伴积极讨论,推动该技术向商业化迈进。随着成功的POC验证和日益增长的行业参与,公司正进入一个新阶段,专注于将3DX-DRAM作为下一代AI存储系统的基础技术推进。ZoN品论天涯网

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