DRAM，颠覆性方案

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文章摘要

NEO 半导体公司近期宣布了两项全新的 3D X-DRAM 单元设计——1T1C 和 3T0C，这些设计有望彻底改变 DRAM 内存的现状。预计这两项技术将在 2026 年进行概念验证测试芯片的研发。基于现有的 3D X-DRAM 技术，新设计的单个模块可容纳 512 Gb（64 GB），是目前市售模块容量的 10 倍。测试模拟显示，新技术的读/写速度达到 10 纳秒，数据保留时间超过 9 分钟，这两项性能均处于当前 DRAM 技术的前沿。

NEO 公司指出，推出这些新技术的背景是 DRAM 行业在 10 纳米技术节点以下遭遇了电容器尺寸缩小的瓶颈。尽管开发 3D DRAM 工艺极其复杂，但单片 3D DRAM 阵列的需求日益迫切。1T1C 和 3T0C 设计被视为变革性解决方案，旨在为高密度、高功率效率和高可扩展性的数据应用提供支持。

1T1C 设计集成了一个电容器和一个晶体管，采用类似 3D NAND 的结构以降低制造成本，同时利用 IGZO（铟镓锌氧化物）沟道来增强数据保留能力。IGZO 以其极低的关断电流著称，能够显著延长存储时间。电容值由单元尺寸决定，仿真结果显示，1T1C 单元在 128 层以上的 3D 阵列中仍能保持可靠的感测电压。此外，通过添加隔离层，1T1C 设计可以堆叠超过 512 层单元，进一步提升了可扩展性。

3T0C 设计则集成了三个具有 IGZO 通道的晶体管：写入晶体管、读取晶体管和存储晶体管。存储晶体管通过在其栅极中保存电子来保留数据，从而实现电流感应。这种设计不仅适用于 DRAM 应用，还特别适合内存计算和人工智能（AI）应用，能够满足高速数据处理和高效电源管理的需求。

NEO 强调，新推出的 DRAM 技术具有多项优势：无与伦比的保留时间和效率，得益于 IGZO 通道技术，1T1C 和 3T0C 单元的保留时间长达 450 秒，显著降低了刷新功率；制造友好，采用改进的 3D NAND 工艺，只需少量改动即可实现完全可扩展性；超高带宽，通过独特的阵列架构进行混合绑定，显著提高内存带宽并降低功耗；适用于高级工作负载的高性能，专为人工智能、边缘计算和内存处理设计，具有可靠的高速访问和降低的能耗。

3D X-DRAM 技术基于创新型无电容浮体单元（FPC），利用现有的 NAND 工艺制造类似 3D NAND 的阵列，与其他 3D DRAM 解决方案相比，具有更高的可扩展性和经济性。此外，这些设计无需硅通孔（TSV），支持混合键合技术，可将带宽提高 16 倍，同时显著降低功耗和发热量，成为 AI 应用的变革性创新。

NEO 半导体公司创始人兼首席执行官 Andy Hsu 表示，1T1C 和 3T0C 3D X-DRAM 的推出正在重新定义内存技术的可能性，突破了当今 DRAM 的扩展限制。随着 3D X-DRAM 技术平台的不断完善，NEO 公司为现代和新兴应用提供了卓越的容量和带宽解决方案。